ఒకప్పుడు కాళ్లతో తిరిగిన పాములకు ఇప్పుడవి ఎందుకు లేకుండాపోయాయి, అయినా ఎలా స్పీడ్‌గా కదలగలుగుతున్నాయి?

పాములు నేలపై ఎలాంటి శబ్దం రాకుండా సర్రున జారుతూ వెళ్లడం, మెరుపు వేగంతో కదలడం, అలవోకగా చెట్లు ఎక్కడం, నీటిలో ఈదడం చూసినప్పుడు చాలా మందికి ఎదురయ్యే ప్రశ్నేంటంటే... కాళ్లే లేని ఒక జీవి ఇంత నైపుణ్యంగా ఎలా కదులుతోంది? అని.

పైకి చాలా మామూలుగా కనిపించే ఈ సరీసృపానికి భూమిపై దాదాపు అన్ని ఖండాల్లో ఎలాంటి అడ్డంకులు లేకుండా సంచరించడానికి సాయపడే అనుకూల లక్షణాలు ఉన్నాయి.

భూమిపై నివసించే చాలా జీవులు వేగంగా, బ్యాలన్స్డ్‌గా కదలడానికి కాళ్లపై ఆధారపడతాయి.

కానీ అలాంటి అవయవాలేవీలేని పాములు కూడా అదే వేగంతో, అదే బ్యాలన్స్తో ఎలా కదులుతున్నాయి?

వాటి శరీర నిర్మాణం వెనుక ఉన్న సైన్స్ ఏంటి ? తెలుసుకుందాం.

ప్రాచీనకాలంలో పాములకు కాళ్లు ఉండేవా?

పాములు మొదటి నుంచి కాళ్లులేని జీవులు కావని నేచురల్ హిస్టరీని పరిశీలిస్తే తెలుస్తుంది.

కొన్నిలక్షల ఏళ్ల క్రితం జీవించిన పాములకు కాళ్లు ఉండేవని నేచర్, సైంటిఫిక్ అమెరికన్ వంటి పత్రికలలో ప్రచురించిన అధ్యయనాల ద్వారా తెలుస్తోంది.

అనేక శిలాజ ఆవిష్కరణలు దీన్ని ధృవీకరిస్తున్నాయని శాస్త్రవేత్తలు అంటున్నారు.

వాటిలో అత్యంత ముఖ్యమైంది నజాష్ రియోనెగ్రినా అనే ప్రాచీన పాముజాతి శిలాజం. ఇది అర్జెంటీనాలో లభించింది.

ఈ పాముజాతి సుమారు 10 కోట్ల సంవత్సరాల కిందట జీవించిన ఒక భూచర జీవి అని, చిన్నవిగా ఉన్నప్పటికీ, వెనుక స్పష్టంగా కనిపించే కాళ్లు దీనికి ఉండేవని తెలుస్తున్నట్టు సైన్స్ అడ్వాన్సెస్ అనే జర్నల్‌లో ప్రచురితమైన ఒక పరిశోధనా పత్రంలో ఉంది.

అదేవిధంగా పురావస్తు శాస్త్రవేత్తలు కనుగొన్న టెట్రాపోడోఫిస్ అనే 12 కోట్ల సంవత్సరాల పురాతన సరీసృపానికి నాలుగు కాళ్లు ఉండేవని కొన్ని అధ్యయనాలు సూచిస్తున్నాయి. అయితే ఈ శిలాజం ఒక ప్రాచీన బల్లి జాతికి చెందినదై ఉండవచ్చని కూాడా శాస్త్రవేత్తల మధ్య ఇప్పటికీ చర్చ కొనసాగుతోంది.

బల్లిలాంటి సరీసృపాల నుంచి క్రమంగా పరిణామం చెంది పాములు నేటి రూపానికి వచ్చాయని ఈ పరిశోధనలు చెబుతున్నాయి.

ఇప్పటివరకు లభించిన శాస్త్రీయ ఆధారాల ప్రకారం, ప్రారంభ దశలో పాములకు కాళ్లు ఉండేవి.

కానీ లక్షల సంవత్సరాలుగా నెమ్మదిగా జరిగిన నేచురల్ సెలెక్షన్‌ (సహజ ఎంపిక) ప్రక్రియల ఫలితంగా ఆ కాళ్లు చిన్నవైపోయి చివరికి పూర్తిగా కనుమరుగయ్యాయి.

జన్యు పరిశోధనల్లో కూడా రుజువు

పాములకు ఒకప్పుడు కాళ్లు ఉండేవని, అవి కాలక్రమేణా కనుమరుగయ్యాయని కేవలం శిలాజ ఆధారాల్లోనే కాదు, జన్యు పరిశోధనల్లో కూడా తేలింది.

పాము పిండాలపై అధ్యయనం చేసిన పరిశోధకులు ఆధునిక పాముల్లో ఇప్పటికీ కాళ్ల అభివృద్ధికి అవసరమైన కొన్ని జన్యువులు ఉన్నాయని 2016లో గుర్తించారు.

అయితే బల్లుల్లో పనిచేసే విధంగా ఈ జన్యువులు పాముల్లో ఇప్పుడు చురుగ్గా పనిచేయడం లేదని ఈ అధ్యయనాలు చెబుతున్నాయి.

పామువంటి శరీర నిర్మాణంతో సంబంధం ఉన్న జన్యువులపై ముఖ్యమైన ఆధారాలను శాస్త్రవేత్తలు మొదటిసారిగా 1999లో గుర్తించారు.

ఆ సమయంలో ఫ్లోరిడా విశ్వవిద్యాలయంలోని పరిణామ జీవశాస్త్రవేత్త అయిన మార్టిన్ కోన్, పాముల పిండాలలో ఒక అసాధారణమైన విషయాన్ని గమనించారు.

ఇతర సరీసృపాలతో పోలిస్తే, వీటిలోని కొన్ని జన్యువులు భిన్నంగా పనిచేస్తున్నాయని ఆయన గుర్తించారు.

నాలుగేళ్ల తర్వాత బ్రియాన్ హాంకెన్, ఆయన బృందం 'సోనిక్ హెడ్జ్‌హాగ్' అనే జన్యువు బల్లుల కాళ్ల పరిమాణాన్ని నిర్ణయించడంలో కీలక పాత్ర పోషిస్తుందని కనుగొన్నారు.

పాములకు కాళ్లు ఎందుకు పెరగవు అనే విషయాన్ని అర్థం చేసుకోవడంలో ఇదే జన్యువు ముఖ్యమైన పాత్ర పోషించవచ్చని కూడా తెలిసింది.

ఆ తర్వాత 2016లో శాస్త్రవేత్తలు కొండచిలువ పిండాల్లో జన్యు కార్యకలాపాలను పరిశీలించారు. సోనిక్ హెడ్జ్‌హాగ్ జన్యువును నియంత్రించే ప్రాంతంలో మూడు డీఎన్ఏ విభాగాలు లేవని గుర్తించారు.

దీంతో కొన్ని ముఖ్యమైన ప్రోటీన్లు సరైన విధంగా కలవలేకపోయాయని కరెంట్ బయాలజీ జర్నల్‌లో ప్రచురితమైన ఒక పరిశోధన వ్యాసంలో ఉంది.

దీన్నిబట్టి పాములలో పిండ అభివృద్ధి సమయంలో సోనిక్ హెడ్జ్‌హాగ్ జన్యువు పనితీరు చాలా వరకు తగ్గిపోయి ఉండవచ్చని తెలుస్తోంది.

ఆసక్తికరమైన విషయం ఏంటంటే కొన్ని పాములలో ఇప్పటికీ వాటి పూర్వీకుల కాళ్లకు సంబంధించిన చిన్న ఆనవాళ్లు ఉన్నాయి.

కొండచిలువల తోక భాగం దగ్గర "స్పర్స్" అని పిలిచే చిన్న నిర్మాణాలు కనిపిస్తాయి. వీటిని వెనుక కాళ్ల పరిణామ అవశేషాలుగా భావిస్తున్నారు.

పాములు కాళ్లు ఎందుకు కోల్పోయాయి అనే అంశంపై కాలిఫోర్నియాలోని లారెన్స్ బర్కిలీ నేషనల్ లాబొరేటరీలో జన్యుశాస్త్రవేత్త ఆక్సెల్ వీసెల్ అధ్యయనం చేశారు.

తరువాత పరిణామం చెందిన, కాళ్లకు సంబంధించిన అతి చిన్న ఆనవాళ్లు కూడా లేని వైపర్‌లు, నాగుపాములు వంటి జాతుల జన్యువులతో కొండచిలువల జన్యువులను, పోల్చి పరిశీలించింది ఆయన బృందం.

ఆ తర్వాత ఈ పాములలో అదే సోనిక్ హెడ్జ్‌హాగ్ జన్యువులోని అనేక డీఎన్ఏ భాగాలు లోపించాయని, జన్యుపరమైన మార్పులకు లోనయ్యాయని గుర్తించారు.

ఈ ముఖ్యమైన మార్పులే పాములు కాళ్లు కోల్పోయి పరిణామ వికాసం చెందడంలో కీలక పాత్ర పోషించాయని ఈ అధ్యయనం మరింత బలపరిచింది.

కాళ్లను ఎందుకు కోల్పోయాయి?

జంతువులకు కాళ్లు లేకపోవడం ఒక ప్రతికూల విషయంగా అనిపించవచ్చు.

పరిగెత్తడానికి, దూకడానికి, వేటాడటానికి, వేటాడే జంతువుల నుంచి తప్పించుకోవడానికి కాళ్లు సాయపడతాయి. కానీ పరిణామక్రమంలో పాములు కాళ్లులేని స్థితి ఎందుకు వచ్చింది?

ప్రాచీన కాలంలోని పాములు కాళ్లు ఒక ప్రయోజనంగా ఉండటంకన్నా భారంగా మారిన పరిసరాలకు తమను తాము అనుకూలంగా మార్చుకున్నాయని శాస్త్రవేత్తలు నమ్ముతున్నారు.

దానికి ప్రధాన సిద్ధాంతంగా చెప్పేది ఏంటంటే ప్రాచీన కాల పాములు బొరియలు తవ్వి జీవించేవి. అవి ఎక్కువగా భూగర్భంలో లేదా మట్టి, రాళ్లు, మొక్కల క్రింద ఉన్న సన్నని ఖాళీలలో జీవించి ఉండవచ్చని సైంటిఫిక్ అమెరికన్‌లో వచ్చిన ఒక వ్యాసం చెబుతోంది.

అటువంటి పరిస్థితులలో మరింత సమర్థవంతంగా కదలడానికి తక్కువ అవయవాలతో కూడిన పొడవైన శరీరాలు అవసరమయ్యాయని అధ్యయనాలు చెబుతున్నాయి.

దీనికి సంబంధించిన ఆధునిక ఉదాహరణలు కూడా ఉన్నాయి.

ముఖ్యంగా తమిళనాడులోని పశ్చిమ కనుమల్లో కనిపించే కొన్ని పాముల జాతులు తమ జీవితంలో ఎక్కువ భాగం భూగర్భంలోనే గడుపుతాయి.

అలాగే తరచుగా వానపాములుగా పొరబడే గుడ్డిపాములు, మెత్తటి మట్టిలో సులభంగా కదులుతాయి. వాటి కళ్లు చాలా చిన్నవిగా ఉంటాయి. కళ్లకు సంబంధించిన నిర్మాణం చాలా తగ్గిపోయి ఉంటుంది. కాబట్టి వాటికి సరిగా కనిపించదు లేదా అవి పూర్తిగా గుడ్డివై ఉంటాయి. అందుకే వాటిని 'గుడ్డిపాములు' అని పిలుస్తారు.

బొరియలలో నివసించే ఈ పాములు తరచుగా తమ కంటిచూపు కంటే ఆహారం సంపాదించే సామర్థ్యంపై ఎక్కువగా ఆధారపడతాయి. భూగర్భంలో జీవించేలా ఇవి పరిణామం చెందాయి.

ఇలా ఇరుకైన సొరంగాలు, బొరియలలో కదలడానికి కాళ్లు ఆటంకం కలిగించడం వల్ల ఈ పరిణామం జరిగి ఉండొచ్చని అధ్యయనాలు సూచిస్తున్నాయి.

పాములు ఇరుకైన ప్రదేశాల గుండా సునాయాసంగా జారుకోవడానికి సన్నని, పొడవైన శరీరం వీలుగా ఉంటుంది.

బయటకు పొడుచుకువచ్చిన అవయవాలు లేకపోవడం వల్ల, అవి ఇతర జంతువుల కంటే పగుళ్లు, రంధ్రాలు, దట్టమైన మొక్కల మధ్య దూరగగలవు.

అంతేకాకుండా పాకడానికి అనుకూలంగా ఉండే ఆవాసాలలో, చిన్న అవయవాలు ఉన్న పాములు విజయవంతంగా మనుగడ సాగించి, సంతానోత్పత్తి చేసి ఉండవచ్చు.

కాలక్రమంలో నేచురల్ సెలెక్షన్‌ కారణంగా పూర్తిగా బయటకు పొడుచుకుని ఉన్న అవయవాలు లేని శరీర నిర్మాణం రూపొంది ఉండవచ్చు.

కాళ్లు లేకుండా ఎలా కదులుతాయి?

కాళ్లు కోల్పోయిన తర్వాత కూడా పాములు పూర్తిగా భిన్నమైన రీతిలో కదలడం అలవాటు చేసుకున్నాయి. ఇది ప్రకృతిలో అత్యంత ఆశ్చర్యకరమైన విషయాల్లో ఒకటి.

కాళ్ల వంటి అవయవాలపై ఆధారపడే క్షీరదాలు, ఇతర సరీసృపాలలాగా కాకుండా.. పాములు ముందుకు కదలడం కోసం తమ శరీరం మొత్తాన్ని ఉపయోగిస్తాయి.

మనుషుల వెన్నెముకలో సుమారు 33 వెన్నుపూసలు ఉంటాయి. కానీ పాములకు బలమైన కండరాలకు అతుక్కుని 200 నుంచి 400 వెన్నుపూసలు ఉంటాయి.

ఈ అస్థిపంజర నిర్మాణం పాములు శరీరాలను అసాధారణమైన కచ్చితత్వంతో వంచడానికి, మెలికతిరిగి కదలడానికి వీలుగా ఉంటుంది. దీంతో కాళ్లతో అవసరంలేకుండానే.. శరీరంలోని వేర్వేరు భాగాలను నేలపై ఒత్తిడి చేసి ముందుకు సాగుతాయని సైంటిఫిక్ అమెరికన్‌లో ప్రచురించిన ఒక అధ్యయనం వివరిస్తోంది.

అంతేకాకుండా వాటి పొలుసులు కూడా చలనంలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయి.

శరీరం కింది భాగంలో ఉండే వెడల్పాటి పొలుసులు నేలను నొక్కి, ఘర్షణను సృష్టించడం ద్వారా పాములు ముందుకు కదలడానికి సహాయపడతాయి.

పాములు నివసించే ప్రదేశాన్ని బట్టి, నేల మీద, చెట్ల మీద, లేదా ఇసుకలో వేర్వేరు పద్ధతులలో కదులుతాయి.

వీటిలో అత్యంత సాధారణమైంది సైడ్‌ వైండింగ్ (అలలాగా పక్కకి కదలడం). దీన్నే పార్శ్వడోలన చలనం అంటారు. మనం ఎక్కువగా చూసే 'S' ఆకారంలో కదలడం అన్నమాట.

పాము తన శరీరాన్ని పక్కకు వంచి, గడ్డి, రాళ్లు, మట్టి లేదా ఇతర ఉపరితలాలను ఆధారంగా చేసుకుని ముందుకు సాగుతుంటుంది.

సాధారణంగా నాగుపాము, రాట్ స్నేక్, క్రైట్, వైపర్‌వంటి చాలా రకాల పాములు ఈ విధానాన్నే ఉపయోగిస్తాయి.

పాములు అనుసరించే వివిధ చలన పద్ధతులలో, సైడ్ వైండింగ్‌ని అత్యంత వేగవంతమైందిగా పరిగణిస్తారు.

అలాగే కొండచిలువలవంటి పెద్ద శరీర నిర్మాణం కలిగిన పాములు "రెక్టిలీనియర్ లోకోమోషన్" (నేరుగా కదలడం) అనే మరో విధానాన్ని అనుసరిస్తాయి. అంటే వంకరలుగా కదలకుండా, పొట్ట భాగంలోని కండరాలను బిగించి, విడదీస్తూ నెమ్మదిగా ముందుకు సాగుతాయి.

ఇది చాలా నెమ్మదైన కదలిక అయినప్పటికీ, ఎంతో స్థిరంగా ఉంటుంది.

ఇండియన్ రాక్ పైథాన్ వంటి కొండచిలువలు పక్కలకు ఎక్కువగా వంగకుండా, నెమ్మదిగా పాకుతూ వెళ్లడాన్ని గమనించవచ్చు. ఈ కదలిక విధానం భారీ శరీరం కలిగిన పాములకు చాలా అనుకూలంగా ఉంటుంది.

భూమి అడుగుభాగాల్లో, చెట్ల రంధ్రాల్లో, రాళ్ల మధ్యనున్న ఇరుకైన ప్రదేశాల్లో సంచరించే పాములు "కన్సర్టినా" కదలికను ఉపయోగిస్తాయి. ఈ విధానంలో శరీరంలోని ఒక భాగాన్ని బలంగా నిలబెట్టి, ముందు భాగాన్ని ముందుకు చాపుతాయి. తర్వాత వెనుక భాగం ముందుభాగాన్ని అనుసరిస్తూ ముందుకు కదులుతుంది.

అలాగే కొన్ని ఎడారి పాములు "సైడ్‌వైండింగ్"ను ఉపయోగిస్తాయి. ఇందులో శరీరంలోని చిన్న భాగాలు మాత్రమే ఒకేసారి నేలను తాకుతాయి. దీని వల్ల వేడిగా, మెత్తగా ఉన్న ఇసుకపై జారిపోకుండా, అధిక వేడి తగలకుండా సులభంగా కదలగలుగుతాయి.

పాములకు ఉన్న ఈ బహుముఖ అనుకూలతలే, అవి పరిణామ క్రమంలో విజయవంతమైన జీవులుగా మారడానికి ప్రధాన కారణం. కొన్ని జాతులు నీటిలో అలలవంటి కదలికలను సృష్టిస్తూ ఈదుతాయి.

మరికొన్ని పాములకు చెట్లు ఎక్కడంలో నైపుణ్యం ఉంటుంది. అలాగే ఒక చెట్టు నుంచి మరొక చెట్టుకు గాలిలో ఎగరుకుంటూ వెళ్లగల పాములు కూడా ఉన్నాయి.

ఈ వైవిధ్యాన్ని గమనిస్తే, కాళ్లు లేకపోవడం బలహీనత కాదని, అది కొత్త పర్యావరణ అవకాశాలకు దారితీసిందని చూపిస్తుంది.

అంటార్కిటికా మినహా భూమిపై దాదాపు అన్నిచోట్లా పాములు కనిపిస్తాయి.

అడవులు, ఎడారులు, చిత్తడి నేలలు, జలాశయాలు, మహాసముద్రాలువంటి విభిన్న వాతావరణాల్లో అవి జీవిస్తాయి.

‘‘మనుగడ అంటే కేవలం మరింత అభివృద్ధి చెందడం కాదు, పరిసరాలకు తగినట్లుగా తనను తాను మార్చుకోవడం" అనే పరిణామ సిద్ధాంతంలోని ముఖ్యమైన సూత్రానికి పాముల ఉనికి నిదర్శనంగా నిలుస్తుంది.

( బీబీసీ కోసం కలెక్టివ్ న్యూస్‌రూమ్ ప్రచురణ)

(బీబీసీ తెలుగును వాట్సాప్‌,ఫేస్‌బుక్, ఇన్‌స్టాగ్రామ్‌, ట్విటర్‌లో ఫాలో అవ్వండి. యూట్యూబ్‌లో సబ్‌స్క్రైబ్ చేయండి.)