നമ്മുടെ കോശങ്ങൾ എങ്ങനെയാണ് ഇത്ര സങ്കീർണ്ണമായി മാറിയത് എന്ന് വിശദീകരിക്കുന്ന പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു ശാസ്ത്രീയ സിദ്ധാന്തമാണ് എൻഡോസിംബയോസിസ് സിദ്ധാന്തം (Endosymbiotic Theory).
ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, കോശത്തിനുള്ളിലെ മൈറ്റോകോൺഡ്രിയ (Mitochondria), ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റ് (Chloroplast) തുടങ്ങിയ ഭാഗങ്ങൾ പണ്ട് കാലത്ത് സ്വതന്ത്രമായി ജീവിച്ചിരുന്ന ബാക്ടീരിയകളായിരുന്നു എന്നതാണ് ഈ സിദ്ധാന്തം മുന്നോട്ടുവെക്കുന്നത്.
'എൻഡോ' (Endo) എന്നാൽ ഉള്ളിൽ എന്നും 'സിംബയോസിസ്' (Symbiosis) എന്നാൽ പരസ്പരം സഹായിച്ച് ജീവിക്കുക എന്നുമാണ് അർത്ഥം. അതായത് ഒരു ജീവി മറ്റൊരു ജീവിയുടെ ഉള്ളിൽ താമസിച്ച് ഇരുവരും പരസ്പരം സഹായിക്കുന്ന അവസ്ഥയാണിത്.
കോടിക്കണക്കിന് വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് ഭൂമിയിൽ രണ്ട് തരം ഏകകോശ ജീവികൾ ഉണ്ടായിരുന്നു:
* വലിപ്പമുള്ള ഒരു പുരാതന കോശം (Host Cell).
* വലിപ്പം കുറഞ്ഞ, എന്നാൽ ഊർജ്ജം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിവുള്ള ബാക്ടീരിയകൾ.
ഒരു ഘട്ടത്തിൽ, വലിപ്പമുള്ള കോശം ഈ ചെറിയ ബാക്ടീരിയയെ വിഴുങ്ങി (Engulfed). എന്നാൽ സാധാരണ സംഭവിക്കാറുള്ളതുപോലെ ചെറിയ ബാക്ടീരിയ ദഹിച്ചുപോയില്ല. പകരം അവ വലിയ കോശത്തിനുള്ളിൽ സുരക്ഷിതമായി ജീവിക്കാൻ തുടങ്ങി.
* വലിയ കോശത്തിന് ലഭിച്ച ഗുണം: ചെറിയ ബാക്ടീരിയ അതിന് ആവശ്യമായ ഊർജ്ജം (ATP) നൽകി.
* ചെറിയ ബാക്ടീരിയയ്ക്ക് ലഭിച്ച ഗുണം: വലിയ കോശത്തിനുള്ളിൽ അതിന് സംരക്ഷണവും ഭക്ഷണവും ലഭിച്ചു.
കാലക്രമേണ ഇവ രണ്ടും വേർപിരിക്കാനാവാത്ത വിധം ഒന്നായി മാറി. ഇങ്ങനെയാണ് മൈറ്റോകോൺഡ്രിയകൾ ഉണ്ടായത്. സമാനമായ രീതിയിൽ നീലഹരിത പായലുകളെ (Cyanobacteria) വിഴുങ്ങിയപ്പോഴാണ് സസ്യങ്ങളിൽ ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റുകൾ ഉണ്ടായത്.
ഈ സിദ്ധാന്തം ശരിയാണെന്ന് തെളിയിക്കുന്ന ചില കാര്യങ്ങൾ ശാസ്ത്രജ്ഞർ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്:
* ഡി.എൻ.എ (DNA): മൈറ്റോകോൺഡ്രിയയ്ക്കും ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റിനും കോശത്തിൽ നിന്നും വ്യത്യസ്തമായ, ബാക്ടീരിയകളുടേതിന് സമാനമായ സ്വന്തം ഡി.എൻ.എ ഉണ്ട്.
* വിഭജനം (Division): ബാക്ടീരിയകളെപ്പോലെ ഇവയും സ്വയം വിഭജിച്ചാണ് എണ്ണം കൂട്ടുന്നത്.
* ഇരട്ട സ്തരം (Double Membrane): ഇവയ്ക്ക് ചുറ്റും രണ്ട് പാളികളുള്ള ആവരണം (Double layer) ഉണ്ട്. പുറംപാളി വലിയ കോശത്തിൽ നിന്നും ഉൾപാളി പഴയ ബാക്ടീരിയയിൽ നിന്നും ഉണ്ടായതാണെന്ന് കരുതപ്പെടുന്നു.
* റൈബോസോമുകൾ (Ribosomes): ഇവയിലുള്ള റൈബോസോമുകൾ സാധാരണ കോശങ്ങളുടേതിനേക്കാൾ ബാക്ടീരിയകളുടേതിനോടാണ് കൂടുതൽ സാമ്യം പുലർത്തുന്നത്.
നമ്മുടെ ശരീരത്തിലെ ഓരോ കോശത്തിലും (Cell) ഊർജ്ജം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന പ്രധാന ഭാഗമാണ് മൈറ്റോകോൺഡ്രിയ (Mitochondria). ഇവയെ കോശത്തിന്റെ 'ഊർജ്ജ നിലയം' (Powerhouse of the cell) എന്ന് വിളിക്കുന്നു.
നമ്മുടെ ശരീരത്തിൽ മൈറ്റോകോൺഡ്രിയ എങ്ങനെ ഉണ്ടാകുന്നു എന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള പ്രധാന വിവരങ്ങൾ താഴെ നൽകുന്നു:
1. അമ്മയിൽ നിന്നുള്ള പാരമ്പര്യം (Maternal Inheritance)
മൈറ്റോകോൺഡ്രിയയുടെ ഏറ്റവും വലിയ പ്രത്യേകത അത് നമുക്ക് ലഭിക്കുന്നത് അമ്മയിൽ നിന്ന് മാത്രമാണ് എന്നതാണ്.
* ഒരു കുഞ്ഞ് ജനിക്കുമ്പോൾ അച്ഛന്റെ ബീജവും (Sperm) അമ്മയുടെ അണ്ഡവും (Egg) കൂടിച്ചേർന്നാണ് ഭ്രൂണം ഉണ്ടാകുന്നത്.
* ബീജത്തിന് നീന്തിപ്പോകാനുള്ള ഊർജ്ജം നൽകാൻ അതിന്റെ വാലിൽ മൈറ്റോകോൺഡ്രിയ ഉണ്ടെങ്കിലും, അണ്ഡവുമായി ചേരുന്ന സമയത്ത് ഈ വാല് നഷ്ടപ്പെടുകയോ അല്ലെങ്കിൽ അച്ഛന്റെ മൈറ്റോകോൺഡ്രിയ നശിപ്പിക്കപ്പെടുകയോ ചെയ്യുന്നു.
* അതുകൊണ്ട്, കുഞ്ഞിന്റെ ശരീരത്തിലെ എല്ലാ മൈറ്റോകോൺഡ്രിയകളും അമ്മയുടെ അണ്ഡത്തിൽ നിന്നുള്ളവയാണ്. ഇതിനെയാണ് മൈറ്റോകോൺഡ്രിയൽ ഇൻഹെറിറ്റൻസ് എന്ന് പറയുന്നത്.
2. സ്വന്തമായി ഡി.എൻ.എ (Mitochondrial DNA)
നമ്മുടെ കോശത്തിലെ മിക്ക ഭാഗങ്ങളും നിയന്ത്രിക്കുന്നത് കോശകേന്ദ്രത്തിലെ (Nucleus) ഡി.എൻ.എ ആണെങ്കിലും, മൈറ്റോകോൺഡ്രിയയ്ക്ക് അതിന്റേതായ പ്രത്യേക ഡി.എൻ.എ (mtDNA) ഉണ്ട്. ഇത് ബാക്ടീരിയകളിലെ ഡി.എൻ.എയ്ക്ക് സമാനമാണ്.
3. മൈറ്റോകോൺഡ്രിയ എങ്ങനെ പെരുകുന്നു? (Binary Fission)
നമ്മുടെ ശരീരത്തിലെ കോശങ്ങൾ വിഭജിക്കപ്പെടുന്നതുപോലെ (Cell Division), മൈറ്റോകോൺഡ്രിയകളും സ്വയം വിഭജിച്ച് പുതിയവ ഉണ്ടാകുന്നു. ഇതിനെ ബൈനറി ഫിഷൻ (Binary Fission) എന്ന് വിളിക്കുന്നു. കൂടുതൽ ഊർജ്ജം ആവശ്യമുള്ള കോശങ്ങളിൽ (ഉദാഹരണത്തിന് പേശികൾ - Muscles) കൂടുതൽ മൈറ്റോകോൺഡ്രിയകൾ ഇത്തരത്തിൽ വിഭജിച്ച് ഉണ്ടാകുന്നു.
പരിണാമ ചരിത്രം (Endosymbiotic Theory)
ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ അഭിപ്രായത്തിൽ, ദശലക്ഷക്കണക്കിന് വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് മൈറ്റോകോൺഡ്രിയകൾ സ്വതന്ത്രമായി ജീവിച്ചിരുന്ന ഒരുതരം ബാക്ടീരിയകളായിരുന്നു. ഇവ മറ്റൊരു വലിയ കോശത്തിനുള്ളിൽ അകപ്പെടുകയും പിന്നീട് ആ കോശത്തിന്റെ ഭാഗമായി മാറുകയും ചെയ്തു. ഈ പ്രക്രിയയെ എൻഡോസിംബയോസിസ് (Endosymbiosis) എന്ന് വിളിക്കുന്നു.