आनुवंशिकी और विकास के दृष्टिकोण से बिल्ली के फर पर सफेद धब्बों के उद्भव के कारणों का अध्ययन

जानवरों का ऐतिहासिक अवलोकन

कार्ल फ्रांत्सेविच रुले, इंपीरियल मॉस्को विश्वविद्यालय के प्रोफेसर, फ्रांसीसी मूल के होने के बावजूद रूसी व्यक्ति थे। वह सौम्य स्वभाव के थे, कद में छोटे और काफी सुगठित थे। दैनिक जीवन में, वह बूट और कोसोवोरोटके पहनना पसंद करते थे, जिससे कभी-कभी आगंतुकों को आश्चर्य होता था, जो उन्हें चौकीदार समझ सकते थे।

रुले ने डार्विन से पांच साल पहले चिकित्सा में अपनी पढ़ाई शुरू की, लेकिन उनसे अलग, उन्होंने पढ़ाई पूरी की और हैमोरॉय विषय पर डॉक्टरेट थीसिस लिखी। हालांकि, डार्विन की तरह, उन्हें भी चिकित्सा में निराशा हुई और उन्होंने भूविज्ञान, जीवाश्म विज्ञान और प्राणीशास्त्र की ओर रुख किया, इन क्षेत्रों में महत्वपूर्ण परिणाम प्राप्त किए। डार्विन के समानांतर, वह विकास की अवधारणा पर पहुंचे, हालांकि उनका दृष्टिकोण लैमार्कवादी शैली की विशेषताओं वाला था। उन्होंने अपने विचारों को छात्रों और आम जनता दोनों के सामने खुलकर प्रस्तुत किया, जिसके कारण तत्कालीन मिननाउकी की ओर से आलोचना हुई, लेकिन विदेशी एजेंट अलेक्जेंडर इवानोविच हर्त्सेन से उन्हें मान्यता मिली।

भले ही कार्ल फ्रांत्सेविच को 'बिग्ल' में प्रकाशित होने के लिए आमंत्रित नहीं किया गया था, फिर भी वह बहुत उदास नहीं हुए, और अपने गृहनगरों की यात्राओं या बस खिड़की से प्रकृति को देखकर अवलोकन के लिए सामग्री पाते थे। वह एक सच्चा प्रकृतिवादी थे, जो हर जगह अध्ययन के लिए वस्तुएं ढूंढ सकते थे। रुले मोस्को में त्वरस्काया-याम्सकाया पर रहते थे, सराय के पास, जहां वह अक्सर बेंच पर बैठकर सिगार पीते और कालाचियों पर मोलभाव करते थे।

सफेद पैरों पर सांख्यिकीय निष्कर्ष

रुले द्वारा एक अवलोकन बीमारी के दौरान किया गया था, जब वह घंटों खिड़की से देख रहे थे। उन्होंने सफेद पैरों वाले बड़ी संख्या में घोड़ों को देखा, और फिर यह स्थापित किया कि सफेद पैर वाला घोड़ा अक्सर आगे के पैरों की तुलना में पीछे के पैरों पर सफेद होता है। अपने समय से बहुत आगे, उन्होंने सांख्यिकीय विश्लेषण के महत्व को समझा और कई अवलोकन किए। उन्होंने नोट किया कि घुड़सवार सेना के काफिले में गुजरने वाले सैकड़ों घोड़ों में तीन-चौथाई से अधिक उनके नियम का पालन करते थे: सफेदी पीछे के पैरों से शुरू होती है (अक्सर दाहिना पिछला), फिर आगे के पैरों पर चली जाती है (अक्सर बायां अगला)। उन्होंने एक या तीन सफेद पैरों वाले मामलों के लिए भी पैटर्न निकाले।

अपने नियम का परीक्षण करने के लिए, रुले ने अपने साथियों के साथ एक प्रयोग आयोजित किया, जिसमें शर्त लगाई गई थी: प्रत्येक सही अनुमान के लिए, जब उन्हें घोड़े के सफेद पैरों की संख्या बताई जाती थी, तो उन्हें एक पेनी मिलता था, और गलती पर उन्हें तीन पेनी का भुगतान करना पड़ता था, जिससे उन्हें लगातार लाभ होता था।

पालतू जानवरों का अवलोकन

घोड़ों का अध्ययन करने के बाद, कार्ल फ्रांत्सेविच ने अन्य पालतू जानवरों, जिनमें गायें, कुत्ते, बिल्लियाँ और खरगोश शामिल थे, पर ध्यान केंद्रित किया। उन्होंने पाया कि उनमें सफेद धब्बे के प्रकट होने में स्थायी पैटर्न मौजूद हैं। उन्होंने नोट किया कि कुत्ते और बिल्ली में रंग बदलने वाले हिस्से मुख्य रूप से पैर और छाती होते हैं। हालांकि, घोड़े के विपरीत, इन जानवरों में धब्बे पड़ना छाती से शुरू होता है, जिसे उनके अनुसार एक बड़ी विसंगति थी।

रुले ने धब्बे (सफेद धब्बेदारपन) के उद्भव की व्याख्या लैमार्कवादी तरीके से की: वे शरीर के हिस्से सफेद हो जाते हैं जो अधिक गंदगी या घर्षण के संपर्क में आते हैं (उदाहरण के लिए, साज-सामान, कॉलर)। वह इस स्पष्टीकरण की अपूर्णता और कृत्रिमता को स्वीकार करते थे, यह कहते हुए कि वह 'समय बिताने के लिए' लेख लिख रहे थे। बिल्ली के फर पर सफेद धब्बों के उद्भव के तंत्र को समझने के लिए, पिगमेंट सेल अग्रदूतों के मार्ग और उनके गंतव्य तक प्रवास का पता लगाना आवश्यक है।

पिगमेंट कोशिकाओं का प्रवास

भ्रूण के विकास के 14-15वें दिन, रीढ़ की हड्डी के किनारे पर एक तंत्रिका रिज बनता है, जिसमें विशिष्ट कोशिकाएं - मेलानोब्लास्ट्स - निकलती हैं। ये कोशिकाएं बाद में मेलेनिनोसाइट्स में बदल जाती हैं, जो बालों के रोमों में पिगमेंट के संश्लेषण और परिवहन के लिए जिम्मेदार होती हैं। चूंकि बाल त्वचा पर उगते हैं, न कि तंत्रिका रिज में, इसलिए मेलानोब्लास्ट्स को बालों के रोमों से जुड़ने और मेलेनिनोसाइट्स बनने के लिए लंबी दूरी तय करनी पड़ती है।

भ्रूण कोशिकाओं का लंबा स्थानांतरण केवल मेलानोब्लास्ट्स के लिए ही नहीं, बल्कि अन्य प्रकार की कोशिकाओं, जैसे यौन कोशिकाओं के लिए भी विशिष्ट है। बिल्ली में गर्भावस्था के 10-12वें दिन यौन कोशिकाएं दिखाई देती हैं, लेकिन वे शुरू में भ्रूण के अंदर नहीं, बल्कि योक सैक की पिछली दीवार के पास स्थित होती हैं। फिर वे पिछली आंत की दीवार से गुजरती हैं और गर्भावस्था के लगभग तीसरे या चौथे सप्ताह में गोनाड के कलिकाओं की ओर आंत को सहारा देने वाली झिल्ली के साथ आगे बढ़ती हैं।

इन कोशिकीय गतिविधियों की विभिन्न व्याख्याएं हैं: कुछ इसे पुराने जैवजनन सिद्धांत की पुष्टि के रूप में देखते हैं, जिसके अनुसार ऑनटोजेनेसिस विकासवादी परिवर्तनों को दोहराता है, जबकि दूसरा स्कूल इसे भविष्य की यौन कोशिकाओं के गुणवत्ता चयन की प्रक्रिया मानता है। मेलानोब्लास्ट्स त्वचा कोशिकाओं के बीच चलते हैं, आंतरिक मोटर प्रोटीन (एक्टिन और ट्युबुलिन) और बाहरी सिग्नलिंग प्रोटीन के मानक सेट का उपयोग करते हैं, जो त्वचा कोशिकाओं के बीच बातचीत सुनिश्चित करते हैं।

मेलानोब्लास्ट्स की झिल्लियों में विशेष प्रोटीन बाहरी वातावरण के संकेतों को पकड़ते हैं और अंतरकोशिकीय स्थान के प्रोटीन और त्वचा के सतही प्रोटीन के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, जो उनके उत्पत्ति स्थल से लक्ष्य स्थल तक उनकी गति को शुरू करता है। प्रवास के लक्ष्यों में त्वचा, आंख की रेटिना और आंतरिक कान की घोंघा शामिल हैं, और तंत्रिका रिज से दूरी काफी अधिक होती है।

पिगमेंट केंद्रों का निर्माण

सामान्य मेलानोब्लास्ट इन दूरियों को सफलतापूर्वक पार कर लेते हैं और ठीक समय पर अपने कार्यस्थल पर पहुंचते हैं। पूरे शरीर में बालों के रोमों को उपनिवेशित करने से पहले, मेलानोब्लास्ट पहले तथाकथित पिगमेंट केंद्रों में प्रवास करते हैं। बिल्ली के भ्रूण में, ये केंद्र सिर के ऊपर, पूंछ के आधार पर, कंधे पर और रीढ़ के साथ स्थित होते हैं। केंद्र तक पहुंचने के बाद, मेलानोब्लास्ट विभाजित होना शुरू करते हैं और फिर त्वचा में समान रूप से फैलते हैं, बालों के रोमों में प्रवेश करते हैं और पिगमेंट संश्लेषण के लिए तैयार मेलेनिनोसाइट्स में विभेदन पूरा करते हैं।

ऐसा प्रतीत होता है कि बिल्ली में सिर और पूंछ के पिगमेंट केंद्रों के बनने की संभावना छाती और पीठ के केंद्रों की तुलना में अधिक होती है। इस कारण से, रुले के वर्गीकरण के अनुसार सिर और पूंछ को रंग के सबसे स्थिर क्षेत्र माना जाता है, जबकि सबसे कम स्थिर क्षेत्र रंगद्रव्य केंद्रों से दूर के क्षेत्र होते हैं, जैसे पैर, पेट और छाती। यहां तक कि आनुवंशिक उत्परिवर्तन की अनुपस्थिति में भी, पिगमेंट केंद्रों से दूर के स्थानों या मेलानोब्लास्ट्स के प्रवास के लिए दुर्गम स्थानों पर छोटे सफेद धब्बे दिखाई दे सकते हैं, जैसे कि मूंछों पर या पेरिनियल क्षेत्र में।

इस प्रकार, सफेद डिपिग्मेंटेड धब्बे जानवर के आवरण के उन हिस्सों पर उत्पन्न होते हैं जहां पिगमेंट सेल अग्रदूत समय पर नहीं पहुंच पाते हैं।