ஒழுங்கின்மையிலிருந்து உயிருக்கு -இலியா ப்ரிகோகைன் – (1917-2003)

This entry is part of 44 in the series 20031113_Issue

அரவிந்தன் நீலகண்டன்


ஹென்றி பெர்கூஸனின் ‘படைப்பாக்க பரிணாமம் ‘ (Creative evolution) ஒரு முக்கியமான நூல். பரிணாம அறிவியல் தத்துவ புலத்தில் ஏற்படுத்திய சலனங்களில் முக்கியமானதோர் அலைவிரிவாக அந்நூலினை காணலாம். பெர்கூஸன் பொதுவாக ‘உயிர்த்துவ ‘ (vitalist) வாதியாக கருதப்படுபவர். அதாவது உயிர் என்பது பருப்பொருட்களிலிருந்து வேறுபட்ட ஒன்று என்னும் கருத்து கொண்டவர் என்பர். ஆனால் அவரது காலம் குறித்த சிந்தனைகள் முக்கியமானவை. காலத்தில் ஓர் தொடரோட்டமாக பரிணாமத்தை கண்டவர் அவர். கால ஓட்ட அம்பின் திசைக்கும் பரிணாமத்திற்குமான தொடர்பினை அவர் மீண்டும் மீண்டும் வலியுறுத்துகிறார்.

ரஷியாவில் 1917-இல் ஏற்பட்ட செங்கலகத்தை தொடர்ந்து வெளியேறி குடும்பங்களில் மாஸ்கோ தொழிற்கல்லூரியில் வேதிபொறியியலாளராக இருந்த ரோமன் ப்ரிகோகைனின் குடும்பமும் ஒன்று. ப்ரிகோகைன்கள் முதலில் ஜெர்மனியிலும் பின்னர் பெல்ஜியத்திலும் குடியேறினர். பின்னர் அவர்கள் முழுமையாக பெல்ஜியத்திலேயே தங்கிவிட்டனர். இளம் இலையா ப்ரிகோகைனுக்கு அகழ்வாய்விலும் பியானோ இசையிலும் தான் அதிக ஆர்வம் இருந்தது. ப்ரிகோகைன் குடும்பமே வேதியியலில் ஆர்வம் கொண்ட குடும்பம். தந்தையை போலவே இலையாவின் அண்ணன் அலெக்ஸாண்டர் ப்ரிகோகைனும் வேதியியலையே தேர்ந்தெடுத்திருந்தார். இக்குடும்ப பாரம்பரியத்தை தழுவதில் இலையாவுக்கு தயக்கம்தான் என்ற போதிலும் சிற்சில நிகழ்ச்சிகளால் தான் வேதியியலை தேர்ந்தெடுத்ததாக பின்னாளில் ப்ரிகோகைன் நினைவு கூர்ந்தார்.

தன் இளம் வயதில் தத்துவத்தில் அவருக்கு ஆர்வம் ஏற்பட்டது. ஹென்றி பெர்கூஸனின் பின்வரும் வார்த்தைகள் அவரது மனதில் ஆழமாக பதிந்தன, ‘நாம் காலத்தின் இயற்கையை ஆழமாக அறிய முயற்சிக்க முயற்சிக்க காலவெளி என்பது புத்துருவாக்கம், ரூப-சிருஷ்டி, தீர்வான புதுமை விரிவாக்கம் எனும் செயல்பாடுகளை உள்ளடக்கியதென்பது தெரியவரும். ‘ இந்நிலையில் ப்ரிகோகைனுக்கு வாய்த்த இரு ஆசிரியர்கள் முக்கியமானவர்கள். தெ தோந்தர் அன்றைய வேதி வெப்பவியல் சிந்தனியிலிருந்து மாறுபட்டு சிந்தித்தவர். எண்ட்ராபி (Entropy) எனப்படும் சீரற்றதன்மையின் அளவீடு பொதுவாக சமநிலைத்தன்மை (equilibrium) அடைவதற்கு முந்தையதோர் மாறுபடும் (Transistory) நிலையின் தன்மையே என்றும் அதனால் அதனை குறித்து வேதி ஆய்வாளர்கள் அதிக ஆர்வம் காட்டாத சூழலில் தெ தோந்தர் இத்தன்மையில் ஆர்வம் காட்டினார். எண்ட்ராபி எப்போதுமே நேரெண் குறியீட்டினால் (+) குறிக்கப்படும். அதாவது ஒரு மூடிய அமைப்பில் இயற்கையாக எண்ட்ராபி அதிகரிக்கும். அதாவது சீரற்றத்தன்மையையே இயற்கையின் போக்கில் அதிகரிக்கும். இவ்வதிகரிப்பின் உச்சத்தில் சமநிலைத்தன்மை. அனைத்து இயற்கை இயக்கங்களும் சமநிலைத்தன்மையை நோக்கியே நகர்கின்றன. வேதியியக்கங்கள் ஒரேதிசை நோக்கிய இயக்கம் கொண்டவை மீள்-திரும்பா தன்மை உடையவை. போல்ட்ஸ்மான் (1886) இரண்டாம் விதியை புள்ளியியல் தன்மை கொண்டதாக மாற்றினார்.

கார்ட்டாசிய தன்மையுடன் இரு நேரெதிர் நதியோட்டங்களை இது உருவாக்கிற்று. இயற்பியலின் பிரபஞ்ச நதியோட்டம் சீரின்மை எனும் எண்ட்ராபி அதிகரிக்கும் ஓர் ஓட்டமாகவும், உயிரியல் பரிணாமம் என்பது எண்ட்ராபி குறைந்து ஒழுங்கு (order) அதிகரிக்கும் ஒரு ஓட்டமாகவும் இரு நதியோட்டங்கள்.

ப்ரிகோகைனின் மற்றொரு ஆசிரியர் ஜீன் திமெமர்மான். பரிசோதனையியலாளரான இவர் செவ்விய வெப்ப-இயங்கியலின் பார்வையில் திரவ-நிலை வேதிகலவைகளின் இயற்கையை அறிவதில் ஆர்வம் கொண்டவர். இவ்விதமாக ப்ரிகோகைனைனின் பார்வை பரிசோதனைதளத்திலும் சித்தாந்த தளத்தில்மாக இயங்கும் தன்மை உடையதாயிற்று. மேலும் 1945 களில் பாரிஸைச் சார்ந்த சில உயிரியலாளர்கள் உயிர்பரிணாமத்தில் வெப்ப-இயங்கியலின் பங்கினை ஆய்ந்துவந்தனர். பார்கெட், ஆல்பன் மிக்கேல் போன்றவர்கள். இவர்களுடனான உரையாடல்கள் ப்ரிகோகைனுக்கு பெரும் உரமளிப்பவையாக அமைந்தன. எனவே இடைநிலைத்தன்மையிலும் எண்ட்ராபியிலும் தன் ஆய்வினை ப்ரிகோகைன் மேற்கொண்டது காலவிரயமாகவே அன்றைய வேதியியலாளர்களால் கருதப்பட்டது. 1946 இல் IUPAC இல் அவரிடம் ஒரு புகழ்பெற்ற வேதியியலாளர் கூறினார், ‘ நீங்கள் இறுதி நிலையான சமநிலைத்தன்மைக்கு முக்கியத்துவம் அளிக்காமல் இடைநிலை விளைவு ஒன்றிற்கு இத்தனை முக்கியத்துவம் அளிப்பது அதிசயமாக உள்ளது. ‘

ப்ரிகோகைன் வெப்ப-இயங்கியல் மாதிரிகளை பல இயற்கை வேதிவிளைவுகளுக்கு பயன்படுத்தி தீர்வுகள் காண முற்பட்டார். ‘திரவநிலைக்கான மூலக்கூறு விளக்கம் ‘ இக்காலகட்டத்தில் உருவானது. பின்னர் அவர் மீளா-வேதியியக்கங்களில் (irreversible chemical reactions) காலத்தின் இயற்கையினை வெப்பையங்கியல் மூலம் அறிய முற்பட்டார். சமநிலைத்தன்மைக்கு தொலைவில் உள்ள நிலையிலிருக்கும் வேதி வினையில் போல்ட்ஸ்மான் புள்ளியல் தன்மையுடன் வெப்பஇயங்கியல் தன்மைகள் செயல்படவில்லை என அவர் கண்டார். ஜடப்பருப்பொருள் போல்ட்ஸ்மான் வெப்ப இயங்கியல் தன்மையுடன் மட்டுமே இயங்கிவரும் பட்சத்தில் சமநிலைத்தன்மை கொண்ட ஒரு நிலைபேறுடைய அமைப்பினையே -உதாரணமாக ஸ்படிகங்கள்- இயற்கை தன்னியல்பில் உருவாக்கமுடியும்.

எனில் ஜடத்திலிருந்து உயிரமைப்புக்கான தாவல் இயற்கையிலேயே நிகழ முடியுமா ? பரிணாம அறிவியலின் மிகப்பெரும் சவாலான இக்கேள்விக்கான விடை ப்ரிகோகைனின் ஆய்வுகளால் தெளிவு பெற்றது. போல்ட்ஸ்மானின் சமசீர்த்தன்மையை நோக்கி செல்லும் எவ்வமைப்பும் நுண்ணளவில்(microsopic) ஒழுங்கின்மையும் வெளிப்பாட்டில்(at macrosopic level) சீருடைமையுமாக அமையும் (இயற்கை ஸ்படிகங்கள்). பல இயற்கை அமைப்புகளில் இது நிகழ்வதில்லை. ஓர் அளவிற்கு அப்பாலான சக்தியுடன் இயங்கும் அமைப்பியக்கங்கள் சமநிலைக்கு அதி தூரத்திலேயே படைப்பாக்கத்தன்மையுடன் அமைப்புகளை உருவாக்குகின்றன. பெர்னார்ட் செல்கள் எனப்படும் இவ்வமைப்புகள் ஆய்வகங்களில் கண்டறியப்பட்டுள்ளன. இவை ஆற்றலுதிர் அமைப்புகள்(Dissipative structures). அதாவது ஆற்றல் வீணாக்கப்படும் செய்கை உண்மையில் புத்தாக்க அமைப்புகளை உருவாக்கும் தன்மை கொண்டவையாகவும் ஒழுங்கினை உருவாக்குபவையாகவும் விளங்குகின்றன. இவ்வமைப்புகளின் ஆற்றலுதிர் தன்மைகளை ப்ரிகோகைன் கண்டறிந்தார். ஆற்றலுதிர் அமைப்புகளின் மற்றொரு முக்கியத்தன்மை அவை நேர்கோட்டியக்கம் கொண்டவை அல்ல. சுழல்வினைத் தன்மை கொண்டவை. ஆற்றலுதிர் அமைப்புகள் காலஓட்டத்தில் ஏற்படுத்தும் நுண் சமச்சீர்த்தன்மையின்மையின் முகிழ்வாக உயிரை காண முனைகிறார் ப்ரிகோகைன். பிரபஞ்ச அளவில் நம் பிரக்ஞையும் கூட அவ்வாறானதோர் முகிழ்த்தல்தானா ?

இக்கேள்வி ஒரு புறமிருக்க,

பரிணாமத்தில் நாம் காணும் ஓர் முக்கிய புள்ளி உயிரின் காம்பிரிய பெரும் விரிவு (Cambrian explosion). 545,000,000 ஆண்டுகளுக்கு முன் நடந்த இப்பெரும் விரிவினை பல்வித பரிணாம இயக்கங்கள் மூலம் விளக்க பல அறிவியலாளர்களும் தலைப்படுகின்றனர். அண்மையில் காலமான ஸ்டாபன் ஜே கவுல்ட் (1941-2002) அவர்களின் விளக்கம் இவற்றுள் முக்கியமானது. இவ்விளக்கத்தின் படி சில குறுகிய காலத்தில் சிறிய அளவு உயிரினக்கூட்டங்களில் ஏற்படும் அபரிமித மாறுதல்கள் அவற்றின் பரவல் அதனைத் தொடர்ந்து பன்னெடுங்காலம் ஸ்திரத்தன்மையென பரிணாமம் செயல்படுகிறது. காம்பிரியன் பெரும் விரிவு அத்தகையதே. (நாமறிந்த வகையில் மிகப்பொதுவான உயிரின உடலமைப்பு இக்காலத்தில் ஏற்பட்டதே). இப்பரிணாமச் செயல்பாடு ஸ்திரத்தன்மை எனும் பலூனில் சிறு ஊசி குத்தித் துளையிடுவது போன்றது. எனவே ‘துளையிடப்படும் சமநிலை ‘ (Punctuated equilibrium) எனப்படுகிறது. (ரிச்சர்ட் டாவ்கின்ஸ் போன்ற டார்வினிய வாதிகள் இப்பரிணாம இயக்கத்தை ஏற்றுக்கொள்ளவில்லை. ஆனால்-) ப்ரிகோகைனின் கணிதத்துடன் கவுல்ட்டின் இக்கோட்பாட்டினை இணைக்கமுடிகிறது. உயிரினக்கூட்டங்களில் நுண்ணளவில் உருவாகும் ஆற்றலுதிர் அமைப்புகளான மாற்றங்கள் எதிர்வினை-ஊக்க வளை வட்டங்கள் (positive feedback loops) மூலம் தம்மை விரிவாக்கி பரிணாம மாற்றங்களாக வெளிப்படுத்துகின்றன என ‘துளையிடப்படும் சமநிலை ‘ வெப்ப இயங்கியலின் மொழியில் விளக்கப்படலாம். வசீகரமான இக்கருது கோள் நிச்சயமாக உயிரியலாளர்களுக்கு நம் புவியில் நிகழும் உயிர் எனும் அற்புத நிகழ்வினை புதியதோர் அறிதல்முறையில் காண வழிவகுக்கும் என்பதில் ஐயமில்லை. உயிரியலில் ப்ரிகோகைனின் முக்கியத்துவம், உயிரை வெப்ப இயங்கியல் பார்வையில் திறந்த ஓர் அமைப்பாக (open system) அறிந்து சமநிலைதன்மையடையா இயக்க விதிகளால் உயிரினை அறிய அவர் முயன்றார். ஆயிரமாயிரம் வேதி வினைகள் எக்கணமும் தன்னுள் நடக்க தன் சூழலுடன் ஆற்றலையும் பருப்பொருளையும் கொண்டு ஓர் ஆற்றோட்டத்தை உருவாக்கும் இயக்கமாக உயிரினை அவர் கண்டார். ஆற்றலுதிர் அமைப்புகள் சமநிலையடையா ஸ்திரத்தன்மையுடன் தம்மை நிலைநிறுத்திக் கொள்கின்றன. ஆற்றல் மற்றும் பருப்பொருள் சுமை அதிகமாகையில் அவை கிளைபிரிவுகளை (bifurcation) சுயமாக உருவாக்குகின்றன. இதுவே பரிணாமத்தின் அடிப்படையாக இருக்கலாம் என அவர் கருதினார்.

ப்ரிகோகைன் 1977 இல் தன் ‘ஆற்றலுதிர் அமைப்புகள் (Dissipative structure) ‘ உருவாக்கத்திற்காக வேதியியலுக்கான நோபெல் பரிசினை பெற்றார். (தன் அறிவியல் கோட்பாடுகளின் -குறிப்பாக நுண்குழப்பங்களிலிருந்து முகிழ்க்கும் ஒழுங்கு- மைய அழகியலை, ஆன்மாவை வெளிக்காட்டும் குறியீடாக ப்ரிகோகைன் சிவ தாண்டவத்தை காண்கிறார். கார்ல்சாகன், கேப்ரா, ப்ரிகோகைன் ஆகிய மூவருமே சிவ தாண்டவத்தில் பல்வேறு தள பிரபஞ்ச இயக்கங்களை கண்டவர்கள் என்பது குறிப்பிட தக்கது. இதற்கான வேர் பாரதவியலாளரும் இயற்கை அறிவியலாளருமான ஆனந்த குமாரசாமியை சார்ந்தது.)

வெப்ப இயங்கியல், உயிரியல், பரிணாமம் ஆகியவற்றிற்கு புதிய பார்வை அளித்த இம்மேதை மே 28, 2003 இல் பெல்ஜியத்தில் காலமானார். அவருக்கு வயது 86.

***

Series Navigation