Microverse: අදෘශ්‍යමාන ජීවීන්ගේ සටන

කිරුළක් නැති, සිහසුන් නැති, ගැහෙනා හදක් ද නැති,
ඔවුන් එක්ව ඇරඹුනු තැන, මහා රාජ්‍යයන් පවා වෙව්ලති…
අඳුරු රජදහන් මැද පාවෙමින් ඔවුහූ රහසේ වැඩෙති,
ජීවයේ ඇරඹුමත් එතැනයි – රහස් දහසක් ඉන් ගලා යති…

***

මේ ලිපිය, @kurzgesagt යූටියුබ් චැනලයේ This Virus Shouldn’t Exist (But it Does) වීඩීයෝව ඇසුරින් සකසන ලද ලිපියකි.

Cover image credit goes to hartmann.info

***

ජීවයත් මරණයත් අතර අතරමං වූ යෝධ වෛරස් සහ ඒවායේ අභිරහස්

අප ජීවත් වන පෘථිවිය අපට පෙනෙනවාට වඩා බෙහෙවින් සංකීර්ණ ස්ථානයකි. මිනිසුන් වන අප මේ ලෝකයේ පාලකයන් යැයි සිතුවද, සැබවින්ම පෘථිවියේ පාලනය පවතින්නේ, අප පියවි ඇසට නොපෙනෙන ක්ෂුද්‍ර ලෝකය (Microverse) තුළයි. ඔබ අවට ඇති සෑම වායු අංශුවකම, ජල බිංදුවකම සහ පසෙහි පවා අතිශය මාරාන්තික මෙන්ම නිර්දය යුද්ධයක් නිරන්තරයෙන් සිදුවෙමින් පවතී. මෙය සම්පත්, ඉඩකඩ සහ පැවැත්ම වෙනුවෙන් කරන සටනකි. ඇමීබාවන්, බැක්ටීරියාවන්, පුරාතන බැක්ටීරියා (Archaea) සහ දිලීර මේ සටනේ ප්‍රධාන පාර්ශවකරුවන් වුවද මේ සියල්ලන්ටම ඉහළින් සිටින භයංකාර දඩයක්කාරයා වන්නේ වෛරස් (Viruses) ය.

වෛරසයක් යනු සැබවින්ම ජීවියෙක්ද?

මේ ප්‍රශ්නය දශක ගණනාවක් තිස්සේ විද්‍යාඥයන් අතර මහත් වාද විවාද වලට තුඩු දුන් මාතෘකාවකි. මෑතකදී සොයාගත් යෝධ වෛරස් (Giant Viruses) මෙම වාදය තවත් උණුසුම් කර ඇති අතර, ජීවය පිළිබඳ අප මෙතෙක් දැරූ මතවාද මුළුමනින්ම උඩුයටිකුරු කර තිබේ.

1. වෛරසයක ස්වභාවය: දඩයක්කාරයෙක්ද? අජීවී යන්ත්‍රයක්ද?

වෛරසයක් යනු ඔබේ සිරුරේ සෛලයකට හෝ සාමාන්‍ය බැක්ටීරියාවකට වඩා දහස් ගණනක් කුඩා වූ ව්‍යුහයකි. සරලවම කිවහොත්, වෛරසයක් යනු ප්‍රෝටීන කබොලකින් ආවරණය වූ ප්‍රවේණි ද්‍රව්‍ය (DNA හෝ RNA) ස්වල්පයක් පමණි.

වෛරසයකට තමන්ගේම කියා ශක්තියක් නිපදවීමේ හැකියාවක් නැත (Metabolism). ඔවුන් හුස්ම ගන්නේ නැත, ආහාර ගන්නේ ද නැත, තමන් විසින්ම චලනය වීමට පවා හැකියාවක් නැත. ඔවුන් කරන්නේ පරිසරයේ හුදෙක් පාවෙමින් සිට තමන්ට ආසාදනය කළ හැකි ගොදුරක් හමුවන තෙක් බලා සිටීමයි. වෛරසයකට ඉලක්කයක් හෝ බුද්ධියක් නැත; එය හුදෙක් පාවී ගොස් සෛලයක වැදුණු විට එහි ඇති රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවන් හරහා සෛලය තුළට ඇතුළු වේ.

මෙම අතිශය සරල බව නිසාම විද්‍යාඥයන් වෛරස් වර්ගීකරණය කිරීමේදී දැඩි අපහසුතාවයකට පත්ව සිටිති.

• පළමුවැන්න: වෛරස් යනු සැබෑ ජීවීන් නොවන අතර ඒවා හුදෙක් ජීව විද්‍යාත්මක යන්ත්‍ර (Biological machines) පමණක්ය යන මතය.

• දෙවැන්න: වෛරසය සෛලයකට ඇතුළු වූ පසු නිර්මාණය වන Virocell නම් තත්ත්වය සැබෑ ම ජීවියා වේ. අප දකින කුඩා වෛරස් අංශු හුදෙක් බීජ (Seeds) හෝ බීජාණු (Spores) වැනි දෙයක් වන අතර සැබෑ ජීවී ක්‍රියාවලිය සිදුවන්නේ සෛලය තුළදීය යන මතය.

2. වෛරස් වල අභිරහස් සම්භවය

වෛරස් පෘථිවියට ආවේ කෙසේද? මෙය අදටත් විද්‍යාවට රහසකි. සෛලයක් නොමැතිව ප්‍රජනනය කළ නොහැකි වෛරස්, සෛල බිහිවීමට පෙර පැවතිය නොහැක. එසේ නම් ඒවා බිහි වූයේ කෙසේද? මේ සම්බන්ධයෙන් ද ප්‍රධාන මතවාද කිහිපයක් පවතී:

• සෛල වලින් පැන ගිය කොටස්: සෛල තුළ ඇති DNA හෝ RNA කොටස් යම් දිනක සෛලයෙන් බැහැර වී තමන් විසින්ම පිටපත් සාදා ගැනීමේ හැකියාව ලබාගෙන වෛරස් ලෙස පරිණාමය වූ බව එක් මතයකි.

• අතිශය අලස පරපෝෂිතයන්: සමහරවිට වෛරස් යනු අතීතයේ සිටි සැබෑ සෛලීය ජීවීන් විය හැකිය. ඔවුන් කාලයත් සමඟ අනෙක් සෛල මත යැපීමට පටන් ගත් නිසා, තමන්ට අවශ්‍ය නොවන අවයව සහ ජාන අහිමි කරගෙන අතිශය සරල මට්ටමකට පිරිහී ගියා විය හැකිය.

• ජීවයේ ආරම්භක සබැඳිය: පෘථිවියේ ප්‍රථම සෛලය බිහිවීමටත් පෙර පැවති සංකීර්ණ රසායනික ද්‍රව්‍යයන්ගෙන් වෛරස් ස්වාධීනව බිහි වූ බවටද තවත් මතයක් ඇත.

සත්‍යය කුමක් වුවත්, වෛරස් යනු පෘථිවියේ වඩාත්ම සාර්ථක ජීවී කාණ්ඩයයි. ගණනය කිරීම් වලට අනුව පෘථිවියේ වෛරස් 10³¹ ක් පමණ ජීවත් වේ. මෙම ප්‍රමාණය කෙතරම් විශාලද යන්න වටහා ගැනීමට නම් මෙසේ සිතන්න: පෘථිවියේ ඇති සියලුම වෛරස් එක පෙළට තැබුවහොත්, එම පෝලිම ආලෝක වර්ෂ මිලියන 100ක් දක්වා දිව යයි. එනම් ක්ෂීරපථය වැනි මන්දාකිණි 500ක පළලට සමාන දුරකි.

3. ලෝකය මවිත කළ Girus: අලියකු තරම් විශාල තාරාවන්

2003 වසරේදී විද්‍යාඥයන් ප්‍රංශයේ ජල කුළුණකින් අමුතුම වර්ගයේ ක්ෂුද්‍ර ජීවියෙකු සොයා ගත්හ. මුලින් ඔවුන් සිතුවේ මෙය සාමාන්‍ය බැක්ටීරියාවක් කියාය. නමුත් වැඩිදුර පරීක්ෂණ වලදී හෙළි වූයේ මෙය කිසිවෙකු මෙතෙක් නොදුටු අන්දමේ යෝධ වෛරසයක් බවයි. මෙයට Girus (Giant Virus) යන නම තබන ලදී.

මෙම සොයාගැනීම විද්‍යා ලෝකයේ මහත් ආන්දෝලනයක් ඇති කළේය. එය හරියට ලෝකය පුරා අපට නොපෙනී විශාල ප්‍රමාණයේ තාරාවන් සැරිසරන බව හදිසියේ සොයාගත්තාක් වැනි පුදුම සහගත දෙයකි. 

යෝධ වෛරස් වල ප්‍රමාණය සාමාන්‍ය වෛරසයකට වඩා සිය ගුණයකින් විශාලය. මේවා කෙඳි සහිත ජ්‍යාමිතික ව්‍යුහයන් හෝ කුඩා පිපිඤ්ඤා ගෙඩි වැනි හැඩයන්ගෙන් සමන්විත වේ. මොවුන් කෙතරම් විශාලද යත්, සාමාන්‍ය ආලෝක අන්වීක්ෂයකින් පවා මොවුන්ව දැකගත හැකිය. මේ නිසාම සියවස් ගණනාවක් තිස්සේ විද්‍යාඥයන් මොවුන්ව බැක්ටීරියාවන් ලෙස වරදවා වටහාගෙන තිබුණි.

4. ආක්‍රමණය: සෛලයක් තුළ නිෂ්පාදනාගාරයක් තැනීම

බොහෝ යෝධ වෛරස් දඩයම් කරන්නේ ඇමීබාවන් වැනි ඒක සෛලික ජීවීන්ය. වෛරසය තම ගොදුර හමුවූ විට, එය ගොදුරේ සෛල පටලය සමඟ සම්බන්ධ වී ඉතා සූක්ෂ්ම ලෙස සෛලය තුළට ඇතුළු වේ. සෛලය තුළට ගිය පසු වෛරසය කරන්නේ සාමාන්‍ය වෛරසයකට වඩා බෙහෙවින් වෙනස්, සංකීර්ණ කාර්යයකි.

වෛරසය සෛලයේ අභ්‍යන්තරය තමන්ට අවශ්‍ය පරිදි වෙනස් කිරීමට පටන් ගනී. එය සෛලයේ ශක්ති ප්‍රභවයන් (Mitochondria) සහ ප්‍රෝටීන නිපදවන පද්ධති පැහැරගෙන, සෛලය තුළම Viroplasm නමින් හැඳින්වෙන දැවැන්ත වෛරස් නිෂ්පාදනාගාරයක් ඉදි කරයි.

මෙය සිතාගත නොහැකි තරම් බිහිසුණු ක්‍රියාවලියකි. සිතන්න මීයෙකු ඔබේ කටින් ඇතුළු වී, ඔබේ සිරුරේ අස්ථි, මස් සහ රුධිරය භාවිතා කරමින් ඔබේ සිරුර ඇතුළතම මී කර්මාන්තශාලාවක් තනනවා යැයි කියා. මෙහිදී සිදු වන්නේද එබන්දකි. අවසානයේ සෛලය සම්පූර්ණයෙන්ම වෛරස් වලින් පිරී ගිය පසු, වෛරසය විසින් සෛලයට සියදිවි නසා ගැනීමට (Self-destruct) අණ කරයි. එවිට සෛලය පුපුරා ගොස් නව වෛරස් දහස් ගණනක් ඊළඟ ගොදුර සොයා පිටව යයි.

5. ජානමය සංකීර්ණත්වය: ජීවය සහ අජීවී බව අතර රේඛාවේ බොඳ වීම

සාමාන්‍ය වෛරසයක් අතිශය සරල බව අප මුලින් කීවෙමු. නිදසුනක් ලෙස, ලෝකයම හෙල්ලූ කොරෝනා වෛරසය සතුව ඇත්තේ ජාන 15ක් පමණි. එච්.අයි.වී (HIV) වෛරසයට ඇත්තේ ජාන 10කි. නමුත් යෝධ වෛරස් (Girus) සතුව ජාන දහස් ගණනක් පවතී. මිනිස් සෛලයක ජාන 20,000ක් පමණ ඇති බව සලකන විට, ජාන 2,500ක් පමණ ඇති යෝධ වෛරසයක් යනු සැබවින්ම පුදුමයකි.

මෙම ජාන වලින් බොහොමයක් අභිරහස් ජාන වේ. ඒවායේ කාර්යභාරය කුමක්දැයි විද්‍යාඥයන් තවමත් දන්නේ නැත. වඩාත්ම පුදුම සහගත කරුණ නම්, ජීවී සෛල වලට පමණක් ආවේණික වූ ක්‍රියාවලීන් වන:

• පෝෂ්‍ය පදාර්ථ ලබා ගැනීම පාලනය කිරීම.
• ශක්තිය නිපදවීම.
• සූර්යාලෝකය භාවිතා කිරීම (Light harvesting).
• ප්‍රෝටීන නිපදවීමේ උපදෙස් ලබා දීම.

වැනි ක්‍රියාවලීන් සිදු කළ හැකි ජාන මෙම යෝධ වෛරස් සතුව තිබීමයි. 

මෑතකාලීන පර්යේෂණ පෙන්වා දෙන්නේ ඇතැම් යෝධ වෛරස් වලට තමන්ගේම මට්ටමක ස්වාධීන පරිවෘත්තීය ක්‍රියාවලියක් (Metabolism) පවා පවත්වා ගත හැකි බවයි. මෙය තහවුරු වුවහොත්, වෛරස් යනු අජීවී දෙයක්ය යන මතය මුළුමනින්ම ඉවත දැමීමට සිදුවනු ඇත.

6. Virophages: වෛරස් දඩයම් කරන වෛරස්

ක්ෂුද්‍ර ලෝකයේ ඇති වඩාත්ම විශ්මයජනක සොයාගැනීම වන්නේ වෛරස් දඩයම් කරන වෛරස් හමුවීමයි. මොවුන් Virophages ලෙස හඳුන්වයි. අජීවී යැයි සැලකෙන දෙයක් තවත් අජීවී දෙයක් දඩයම් කරන්නේ කෙසේද?

මෙයට හොඳම උදාහරණය Sputnik වෛරසයයි. ස්පුට්නික් යනු අතිශය කුඩා වෛරසයකි. ඔවුන්ට තමන්ගේම පිටපත් සාදා ගැනීමට ජාන හෝ මෙවලම් නැත. ඒ වෙනුවට ඔවුන් කරන්නේ Mamavirus නම් යෝධ වෛරසයක් දඩයම් කිරීමයි.

එම ක්‍රියාවලිය සිදුවන්නේ මෙසේය:

• මුලින්ම යෝධ Mamavirus ඇමීබාවෙකු වෙත ආසාදනය කරයි.
• එය ඇමීබාවා තුළ තම වෛරස් කර්මාන්තශාලාව/Viroplasm ගොඩනගයි.
• එම අවස්ථාවේදී කුඩා ස්පුට්නික් වෛරසය එම සෛලයටම ඇතුළු වී, යෝධ වෛරසය හැදූ එකී කර්මාන්තශාලාව තමන්ගේ කර්තව්‍යයන් සඳහා පැහැර ගනී (Hijack).
• දැන් එම කර්මාන්තශාලාව මගින් නිපදවන්නේ යෝධ වෛරස් නොව, ස්පුට්නික් වෛරස් අංශුයි.

ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, යෝධ වෛරසය නිපදවෙන්නේ ඉතා සුළු ප්‍රමාණයකි. නිපදවෙන ඒවාද විකෘති වූ හෝ බිඳී ගිය, තවත් සෛලයකට ආසාදනය විය නොහැකි දුර්වල වෛරස් වේ. මෙය එක්තරා ආකාරයක සොරෙකුගෙන් සොරා ගැනීමක් වැනි ක්‍රියාවකි.

7. ප්‍රතිශක්තිකරණ සටන සහ පරිණාමයේ බලපෑම

වෛරස් යනු අපට ලෙඩ රෝග හදන හතුරන්ම පමණක් නොවේ. වසර බිලියන ගණනක් තිස්සේ ඔවුන් ජීවීන්ගේ ජාන එහා මෙහා කරමින් පරිණාමයට (Evolution) දැවැන්ත බලපෑමක් කර ඇත.

සමහර ඒකසෛලික ජීවීන් මෙම වෛරස් දඩයම් කරන වෛරස් /Virophages තම වාසියට භාවිතා කිරීමට ඉගෙන ගෙන ඇත. ඔවුන් කරන්නේ මෙම Virophages වල ජාන කොටස් තමන්ගේම DNA පද්ධතියට ඇතුළත් කර තබා ගැනීමයි. යම් දිනක යෝධ වෛරසයක් එම සෛලය ආක්‍රමණය කළහොත්, සෛලය වහාම ක්‍රියාත්මක වී තමන් සතු ජාන භාවිතා කර Virophage නිපදවයි. එම Virophages විසින් යෝධ වෛරසයේ කර්මාන්තශාලාව විනාශ කරයි. එහිදී මුල් සෛලය මිය ගියද, එයින් පිටවන්නේ යෝධ වෛරස් නොව එම වෛරස් දඩයම් කරන Virophages ය. එමගින් අවට සිටින අනෙක් සෛල යෝධ වෛරස් ආක්‍රමණයෙන් බේරෙයි.

මෙය ස්වාභාවිකව සිදුවන අතිශය දියුණු ආරක්ෂක උපක්‍රමයකි. මෑතකදී විද්‍යා ලෝකයේ ජනප්‍රිය වූ CRISPR නම් ජාන සංස්කරණ තාක්ෂණයට සමාන පද්ධතියක් ඇතැම් යෝධ වෛරස් තුළද පවතින බව සොයාගෙන ඇත.

8. නමුත්, අප තවමත් සිටින්නේ ආරම්භයේය

යෝධ වෛරස් සහ Virophages පිළිබඳව අප දැනගෙන තවමත් ගතවී ඇත්තේ වසර 20කටත් අඩු කාලයකි. අප මේ දකින්නේ අයිස් කන්දක මතුපිටින් පෙන්නුම් කරන්නා හා සමාන වූ කුඩා කොටසකි. ක්ෂුද්‍ර ලෝකය යනු හුදෙක් ජීවීන් පිරිසක් වෙන් වෙන්ව ජීවත් වන තැනක් නොව, ට්‍රිලියන සංඛ්‍යාත වෛරස් සහ සෛල අතර පින්-පොන්ග් ක්‍රීඩාවන් පවා සිදුවන අතිශය ගතික ස්ථානයකි.

ඔබට කවදා හෝ ලෝකයේ අලුත් දෙයක් සොයා ගැනීමට නැතැයි කියා සිතුණහොත්, අප අවට ඇති මේ අදෘශ්‍යමාන ක්ෂුද්‍ර ලෝකය ගැන සිතන්න. අපට නොපෙනී අපේ දෑස් ඉදිරිපිටම, අලින්ගේ ශරීර ප්‍රමාණයේ විශාල තාරාවන් නොහොත් යෝධ වෛරස් තවමත් සැඟවී සිටිය හැකිය. ඒවා සොයා ගැනීම අප සතු අභියෝගයකි.

***

(මෙම අන්තර්ගතයන් උපුටා ගන්නේ නම්, ඒ සෑම විටකදීම ceylonreader වෙබ් අඩවියේ විස්තරය සඳහන් කිරීමට කාරුණික වන්න)