দাবার ছকের কথা তো আমরা জানি, ৬৪ টি সাদাকালো ঘরে বিভক্ত। মাত্র ৬৪ টি ঘরে ঘুটিগুলির ঘোরাফেরা বেশ সহজই মনে হতে পারে। কিন্তু খেলার চালের সংখ্যা এবং ঘুটির অবস্থানের সম্ভাবনা এতই জটিল যে বেশ কিছুদিন চেষ্টা করার পর ২০০৭ সালে একটি সুপার কম্পিউটার (নাম ডিপ ব্লু) দাবা খেলাকে সম্পূর্নভাবে বুঝতে পেরেছে বলে দাবি করেছে। আর এতে করে কম্পিউটারটি একটি মজার ব্যাপার বুঝতে পেরেছে: যদি দুই পক্ষই সবগুলি চাল এক্কেবারে সঠিকভাবে দেয় তবে প্রতিবারই খেলার ফলাফল হবে টাই বা ড্র!

যাক গিয়ে, যেকারনে দাবাকে জোড় করে লেখায় আনলাম: কোষের দিকে তাকালেও খুব বেশি সংখ্যক জৈবঅণু সেখানে পাওয়া যাবেনা যাদের দিয়ে কোষ গঠিত এবং যারা মূলতঃ কোষকে চালায়, অর্থাৎ একটি জীব বা প্রাণ তৈরি করে। এসব মৌলিক পদার্থ দিয়েই জৈবঅণু গঠিত: মোটামুটি প্রোটিন, লিপিড, নিউক্লিয়িক এসিড (ডিএনএ/আরএনএ) এবং শর্করা, এদেরকে দিয়েই জীবকোষ গঠিত। অর্থাৎ প্রাণ তৈরির শুলুকসন্ধান এদের হাতে। কিন্তু দাবার ঘরের ঘুঁটি চালার উপায়সমূহের মতই জৈবঅণুর গঠন এবং কাজ অসংখ্যরকম হতে পারে। আবার এসব জৈব অণুকে তৈরি করে মূলতঃ ৬ টি মৌলিক পদার্থ: কার্বন, হাইড্রোজেন, অক্সিজেন, নাইট্রোজেন, ফসফরাস এবং সালফার, সংক্ষেপে ডাকা যায় CHNOPS।

তাহলে প্রথমেই, একটি জীব তৈরির কারখানায় অন্ততঃ এইসব মৌলিক পদার্থগুলি থাকতে হবে। মহাবিশ্বের আনাচে কানাচে এইসব মৌলিক পদার্থ পাওয়া যাবে। সাধারন অবস্থায় কার্বন, ফসফরাস এবং সালফার হল কঠিন; আর হাইড্রোজেন, নাইট্রোজেন এবং অক্সিজেন হল বায়বীয়।

এই ব্যাপারটা সহজেই বোঝা গেল। কিন্তু পরের অংশটি বুঝতে কিছু পরীক্ষানিরীক্ষা এবং মাথা খাটানোর দরকার পরেছিল বিজ্ঞানীদের। সাধারনভাবে আমরা দেখি জীব থেকেই জৈবঅণু মূলতঃ তৈরি হয়। কিন্তু প্রথম প্রাণ তৈরির ক্ষেত্রে তো জীব থেকে জৈব অণু পাওয়ার প্রশ্নটা অবান্তর। তবে পৃথিবীর তখনকার পরিবেশে কি জৈব অনু ছিল? অথবা, একটু অন্যভাবে প্রশ্ন করা যায়- অজৈব পদার্থ থেকে কি জৈব পদার্থ তৈরি করা যায়? এসব নিয়েই আজকের আলোচনা।

আকাশভরা সূর্যতারা, বিশ্বভরা প্রাণ
তাহারই মাঝখানে আমি পেয়েছি মোর স্থান

প্রায় ১৪ বিলিয়ন বছর আগে বিগ ব্যাং থেকে মহাবিশ্ব এবং সময়ের উৎপত্তি। সেখান থেকেই বস্তুরও উৎপত্তি। প্রথমে ছিল কিছু পার্টিকেল, যেমন নিউট্রন এবং প্রোটন। মহাবিশ্ব বিস্তৃত এবং ঠান্ডা হতে হতে প্রথম অণু, হাইড্রোজেন এর তৈরি হল, সেখান থেকে হিলিয়াম ইত্যাদি। তবে প্রাণ তৈরির উপাদান যেসব ভারি অণু, যেমন কার্বন বা অক্সিজেন সেগুলি তৈরি হতে আরও কিছু সময় লেগে গেল। সৌরজগত তৈরি হয়েছে প্রায় সাড়ে চার বিলিয়ন বছর আগে, তবে তার আগেই কার্বনের তৈরি হয়েছে বুঝতেই পারছেন। পৃথিবী তৈরির প্রায় দ্বিগুণ সময় আগে প্রথম কার্বন অণুর সৃষ্টি বলে ধারণা করা হয়।

পৃথিবীর সকল প্রাণের সবচেয়ে গুঢ় উপাদান কার্বন। এর রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের জন্যই কার্বন অণু এতটা গুরুত্বপূর্ণ প্রাণ তৈরিতে। একটু ব্যাখ্যা করছি। হয়তো জেনে থাকবেন জীবের সবগুলি গাঠনিক এবং কর্মি এককই পলিমার অণু। যেমন, প্রোটিন, ডিএনএ এবং ফ্যাটি এসিড তৈরি হয়েছে অনেকগুলি ছোট ছোট একক পাশাপাশি যুক্ত হয়ে বড় শিকল তৈরি করে। এমন শর্করার শিকলও আছে। কার্বন অণুর পলিমার তৈরির গুণ অসীম। তাই ধারণা করা হয়, যেহেতু মহাবিশ্বের প্রায় সকল স্থানেই কার্বনের উপস্থিতি আছে, সেহেতু মহাবিশ্বের সকল প্রাণই সম্ভবত কার্বন নির্ভর এবং অনুকূল পরিবেশে পৃথিবীর মতই প্রাণের গাঠনিক এককগুলি থাকার সম্ভাবনাও প্রবল।

তাহলে দেখতে হয় পৃথিবীতে যেমন প্রাণ আছে, প্রাণ তৈরির এককেরা আছে তেমন মহাবিশ্বের অন্য জায়গাগুলিতেও আছে কিনা। একটি উপায়ে এসব খুঁজে বের করা যায়। কার্বন অণু জীব তৈরিতে যেসব বন্ধন তৈরি করে সেসব ছোট ছোট বন্ধন অন্তরীক্ষে পাওয়া যায় কিনা। প্রথম প্রমাণ ১৯৩৭ সালেই পেয়ে গিয়েছি। মেথাইলাডিন রেডিক্যাল বা কার্বন এবং হাইড্রোজেন এর সবচেয়ে প্রাথমিক বন্ধনের প্রমাণ খুঁজে বের করেন দুইজন বিজ্ঞানী ইলেক্ট্রনিক ট্রান্সিশান পরীক্ষার মাধ্যমে, যা পরের কিছু পরীক্ষাতে প্রমাণিতও হয়েছে (সূত্র ১)। এরপরে পলিমার অণুও খুঁজে বের করেন অন্য দুইজন বিজ্ঞানী হয়েল এবং ভিক্রামাসিংহে ultraviolet extinction absorption পরীক্ষার মাধ্যমে। তারা জীবের দেহে প্রাপ্ত অণু ফরমালডিহাইড (H2CO) এর একধরনের পলিমার খুঁজে পান অন্তরীক্ষে।

এরপরে আরও বহু পলিমার খুঁজে পাওয়া গেলেও একেবারে জীব তৈরির মূল গাঠনিক উপাদানের একক কি খুঁজে পাওয়া সম্ভব মহাবিশ্বের অন্য কোন কোণায়? অর্থাৎ পৃথিবীর বাইরে? উত্তর জানার জন্য আমাদের ২০০৩ সাল পর্যন্ত অপেক্ষা করতে হয়েছে। ন্যাশনাল তাইওয়ান নরমাল বিশ্ববিদ্যালয় এবং নাসার সম্মিলিত পরীক্ষায় অন্তরীক্ষের একটি বাষ্প-মেঘে গ্লাইসিন (glycine) নামক এমিনো এসিড খুঁজে পেয়েছেন বিজ্ঞানীরা (সূত্র ২)। গ্লাইসিন হল প্রোটিন তৈরির সবচেয়ে ছোট এমিনো এসিড। অর্থাৎ অন্তরীক্ষের আনাচে কানাচে এমিনো এসিডও আছে! এই আবিষ্কার আমাদেরকে পুরানো তত্ত্বগুলোকে শানিয়ে নিতে সাহায্য করেছে। যেহেতু মহাবিশ্বেই এমিনো এসিড পাওয়া যায় সেহেতু জীব তৈরির রসায়নে পৃথিবী খুব বেশি বৈশিষ্ট্যপূর্ণ নয়। কী বলেন? পৃথিবীর মত করেই অন্য কোথাও হয়তো আমরা কার্বন-নির্ভর প্রাণই খুঁজে পাব। আর এমনি করে এমিনো এসিড এবং সঠিক পরিবেশ যে অন্তরীক্ষে জীবের বৈশিষ্ট্যগত পলিমার তৈরি করে সেটাও তো বুঝে গেলেন।

যে ২০ টি এমিনো এসিড পৃথিবীর জীবে পাওয়া যায়

অন্তরীক্ষে কেরোসিন

২৮শে সেপ্টেম্বর, ১৯৬৯। সকাল ১১টা প্রায়। অষ্ট্রেলিয়ার মার্চিসনের আকাশ চিড়ে দিল একটি বিশাল উল্কা। অনেকগুলি খন্ডে বিভক্ত হয়ে আছড়ে পড়লো মাটিতে। কয়েকটা টুকরা তো কিছু বাসার ছাদ ফুটো করে ঢুকে পড়লো ঘরে। প্রায় ১০০ কেজি ওজনের বেশি ওজন বিশিষ্ট উল্কাটির খন্ডগুলিকে জোগাড় করা হল। এবার বিশ্লেষণের পালা। আর সেখানেই অদ্ভুত কান্ড (সূত্র ৩)।

উল্কাটির বয়স প্রায় সূর্যের সমান। পরীক্ষা করে পাওয়া গেল অনেকগুলি এমিনো এসিড যার মধ্যে ছিল জীবের দেহে থাকা প্রোটিনের মধ্যে পাওয়া এমিনো এসিডগুলির কয়েকটিও। তবে সেখানে ডানহাতি এবং বামহাতি- দুইধরনের গাঠনিক চরিত্রের এমিনো এসিডই পাওয়া গিয়েছিল। বলে রাখি, পৃথিবীর জীবের প্রোটিনে শুধুমাত্র একধরনের (বামহাতি) এমিনো এসিড পাওয়া যায়। তবে এই এমিনো এসিডগুলি ছাড়া প্রায় ২০ হাজারের মত জৈবঅণুও খুঁজে পাওয়া গিয়েছে যেগুলি কেরোসিন এর মতো হাইড্রোকার্বন। যদিও সেগুলি তৈরি হয়েছে সম্ভবত অজৈবিক প্রক্রিয়ার মাধ্যমেই। তবে অন্তরীক্ষে যে বৃহদাকায় এবং জটিল জৈবঅণু তৈরি হয়ে আছে সেটা বেশ বোঝা গেল।

মার্চিসনের উল্কাপিন্ডের ভেতর পাওয়া গিয়েছিল বেশ কিছু কার্বন যৌগ যাদেরকে এলকেন বলে। এই ঘটনার সাথে আমরা আপাত বিচ্ছিন্ন আরেকটি ঘটনার যোগসূত্র ঘটাতে পারি। মিলার-উরে পরীক্ষা। সেই পরীক্ষাতেও পাওয়া গিয়েছিল একই ধরনের এলকেন। অনেকেই হয়তো পরীক্ষাটির কথা জানেন। তবে আমি অল্প করে বলছি।

মিলার-উরে পরীক্ষা

জীববিজ্ঞানের দুই মহারথী আলক্সান্ডার ওপারিন এবং জে বি এস হ্যাল্ডেন প্রাণের উৎপত্তি নিয়ে একটি বহু বিখ্যাত তত্ত্ব দিয়েছিলেন। প্রাকজৈব-তরল বা প্রিবায়োটিক স্যুপ তত্ত্ব। সেখানে তারা বলছেন যে পৃথিবী তৈরি হওয়ার পরে কোন এক সময়ে (সময়টা প্রায় ৭০০ মিলিয়ন বছর হবে) এমন একটি পরিবেশ তৈরি হল যেখানে মহাবিশ্বে প্রাপ্ত যৌগ থেকেই জীব তৈরির জন্য প্রয়োজনীয় যৌগগুলি তৈরি হয়েছিল। ছিল প্রাকঅণু, ছিল অতিবেগুণী রশ্মি এবং কম অক্সিজেনযুক্ত পরিবেশ, ছিল বিদ্যুৎচমক, ছিল পানি। আর সেখানেই প্রথম প্রাণের একক তৈরি হল। ওপারিন আগেই পরীক্ষা করে দেখিয়েছিলেন যে অজৈব অণু থেকে জৈব অণু তৈরি সম্ভব (নাইট্রোজেন এবং হাইড্রোজেন থেকে এমোনিয়া তৈরি), যেটা 'জীব থেকেই কেবল জৈব অণু তৈরি হয়' এই তত্ত্ব প্রথম আঘাত করেছিল। আর ওপারিন আর হ্যান্ডেল এর দেয়া প্রাণের একক তৈরির তত্ত্বটি পরীক্ষা করে দেখতে চেয়েছিলেন মিলার এবং উরে, ১৯৫৩ সালে।

তারা যেটা করলেন সেটা খুবই সাধারন। আদি পৃথিবীর মত একটি পরিবেশ তৈরি করলেন তারা। ফলে যে যৌগের দ্রবণ তৈরি হল সেগুলি পরীক্ষা করে দেখলেন। কী খুঁজে পেলেন?

হ্যাঁ, ঠিক ধরেছেন। জৈব অণু। যার মধ্যে আছে এমিনো এসিড, এলকেন ইত্যাদি। মিলার ছিলেন উরে'র ছাত্র। পরীক্ষাটি থেকে প্রাপ্ত জৈব মিশ্রণটি মিলার রেখে দিয়েছিলেন। কয়েক দশক পরে আবার পরীক্ষা করে দেখলেন মিশ্রণটি। মজার ব্যাপার আরও কিছু এমিনো এসিড পেলেন মিলার, যেগুলি প্রথম পরীক্ষাটির পরেপরেই পাননি। এমিনো এসিডগুলির মধ্যে বামহাতি এমিনো এসিড ছিল। অর্থাৎ পরীক্ষাটি দেখালো যে অজৈব পরিবেশে জৈব অণু তৈরি হতে পারে। ফলে, আদি পৃথিবীতে তাই প্রাণ তৈরির জন্য প্রয়োজনীয় প্রাক অণু তৈরি সম্ভব প্রমাণিত হল। মিলার বেশ কয়েকবার নোবেল পুরষ্কারের জন্য মনোনীত হন, কিন্তু না পেয়েই পৃথিবী থেকে বিদায় নেন।

পরবর্তী পর্বগুলি -

১। জীবনের সংজ্ঞা
২। আত্মাহীন রসায়ন
৩। বিশ্বভরা প্রাণ!
৪। আরএনএ পৃথিবীর আড়ালে
৫। শ্রোডিঙ্গারের প্রাণ!
৬। প্রথম স্বানুলিপিকারকের খোঁজে
৭। প্রাণের আধ্যাত্মিক সংজ্ঞার পরিসর দিন দিন ছোট হয়ে আসছে
৮। ত্বকের কোষ থেকে কিভাবে পূর্ণাঙ্গ মানুষ তৈরি করবেন
৯। গবেষণাগারে কিভাবে প্রাণ তৈরি করছেন বিজ্ঞানীরা
১০। সম্পূর্ণ সংশ্লেষিত জেনোম দিয়ে প্রথমবারের মতো ব্যাকটেরিয়া সৃষ্টি: এ কি কৃত্রিম ব্যাকটেরিয়া তৈরি হলো?

ছবিসূত্র:
http://en.wikipedia.org/wiki/CHON
http://en.wikipedia.org/wiki/Miller%E2%80%93Urey_experiment
http://www.scientificamerican.com/article/murchison-meteorite/
http://matznerd.com/amino-acids/

সূত্র:
১। http://www.astrochymist.org/AMOTM/amotm_0505.html
২। http://physicsworld.com/cws/article/news/2003/aug/11/amino-acid-detected-in-space
৩। http://en.wikipedia.org/wiki/Murchison_meteorite
৪। http://en.wikipedia.org/wiki/Miller%E2%80%93Urey_experiment
৫। http://www.scientificamerican.com/article/murchison-meteorite/