നിറം മാറുന്ന തവളകൾ

തവളകളുടെ ലോകത്ത്, നിറംമാറ്റം എന്നത് കേവലം ഒരു കാഴ്ചയുടെ കൗതുകമല്ല, മറിച്ച് അതിജീവനത്തിനും ആശയവിനിമയത്തിനും വേണ്ടിയുള്ള സങ്കീർണ്ണമായ ഒരു ജൈവിക പ്രക്രിയയാണ്. കോശങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനം, ശാരീരികമായ ഉത്തേജനങ്ങൾ, പാരിസ്ഥിതിക സമ്മർദ്ദങ്ങൾ എന്നിവയുടെയെല്ലാം സംയോജിത ഫലമായാണ് ഈ കഴിവ് രൂപപ്പെടുന്നത്. ശത്രുക്കളിൽ നിന്ന് മറഞ്ഞിരിക്കുക (camouflage), ശരീര താപനില നിയന്ത്രിക്കുക (thermoregulation), സാമൂഹികവും പ്രജനനപരവുമായ ആശയവിനിമയം നടത്തുക എന്നിങ്ങനെ നിരവധി സുപ്രധാന ധർമ്മങ്ങൾ ഈ നിറംമാറ്റം നിർവഹിക്കുന്നുണ്ട്. പ്രധാനമായും രണ്ട് രീതികളിലാണ് ജീവികൾക്ക് അവയുടെ രൂപം മാറ്റാൻ സാധിക്കുന്നത്: ഫിസിയോളജിക്കൽ നിറംമാറ്റം (physiological color change), ഇത് പ്രത്യേക കോശങ്ങൾക്കുള്ളിലെ വർണ്ണകണങ്ങളിൽ (pigments) അതിവേഗം സംഭവിക്കുന്നതും പൂർവസ്ഥിതിയിലേക്ക് മടങ്ങാൻ കഴിയുന്നതുമായ മാറ്റമാണ്, മോർഫോളജിക്കൽ നിറംമാറ്റം (morphological color change) എന്നാൽ ഇത് സാവധാനത്തിൽ നടക്കുന്ന ഒരു പ്രക്രിയയാണ്, ഇതിൽ വർണ്ണകോശങ്ങളുടെ എണ്ണത്തിലോ അവയിലടങ്ങിയിരിക്കുന്ന വർണ്ണകങ്ങളുടെ അളവിലോ മാറ്റങ്ങൾ വരുന്നു.

തവളകളുടെ ഈ അത്ഭുതകരമായ കഴിവിന് പിന്നിൽ അവയുടെ ചർമ്മത്തിലെ ‘ക്രോമാറ്റോഫോറുകൾ’ (chromatophores) എന്നറിയപ്പെടുന്ന പ്രത്യേകതരം കോശങ്ങളാണ്. മെലനോഫോറുകൾ, സാന്തോഫോറുകൾ, എറിത്രോഫോറുകൾ, ഇരിഡോഫോറുകൾ, ല്യൂക്കോഫോറുകൾ എന്നിങ്ങനെ പലതരം ക്രോമാറ്റോഫോറുകളുണ്ട്. കറുപ്പ്, തവിട്ട് നിറങ്ങളുള്ള മെലാനിൻ അടങ്ങിയ മെലനോഫോറുകൾ വികസിക്കുകയോ ചുരുങ്ങുകയോ ചെയ്യുന്നതിനനുസരിച്ച് ചർമ്മം ഇരുണ്ടതോ വെളുത്തതോ ആകുന്നു. മഞ്ഞ, ചുവപ്പ് നിറങ്ങൾ നൽകുന്നത് യഥാക്രമം സാന്തോഫോറുകളും എറിത്രോഫോറുകളുമാണ്. ഇരിഡോഫോറുകളാകട്ടെ, പ്രകാശത്തെ പ്രതിഫലിപ്പിച്ച് തിളക്കമുള്ള നിറങ്ങൾ നൽകുന്നു. ഈ കോശങ്ങൾ ഒരുമിച്ച് പ്രവർത്തിച്ചാണ് തവളകൾക്ക് വിവിധ നിറങ്ങളും പാറ്റേണുകളും നൽകുന്നത്.

നിറംമാറ്റത്തിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ധർമ്മം ശത്രുക്കളിൽ നിന്ന് രക്ഷനേടാനായി ചുറ്റുപാടുകളുമായി ഇണങ്ങിച്ചേരുക എന്നതാണ്. പല തവളകളും അവ ഇരിക്കുന്ന ഇലയുടെയോ മണ്ണിന്റെയോ നിറത്തിനനുസരിച്ച് അവയുടെ നിറം ക്രമീകരിക്കുന്നു. ജാപ്പനീസ് മരത്തവള (Dryophytes japonicus) കറുപ്പും വെളുപ്പും കളങ്ങളുള്ള പ്രതലത്തിൽ ഇരിക്കുമ്പോൾ രണ്ട് നിറങ്ങൾക്കും ഇടയിലുള്ള ഒരു നിറം സ്വീകരിച്ച് ശത്രുക്കളുടെ കണ്ണുവെട്ടിക്കുന്നു. എന്നാൽ ഈ പ്രതികരണം എല്ലാ സാഹചര്യങ്ങളിലും ഒരുപോലെയല്ല. ഈ തവളയിൽ നടത്തിയ പഠനങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത്, പ്രതലത്തിന്റെ നിറത്തോടുള്ള അവയുടെ പ്രതികരണം പ്രകൃതിയിൽ കാണുന്ന ഇല, മരത്തൊലി പോലുള്ള വസ്തുക്കളുടെ നിറത്തിന്റെ പരിധിക്കുള്ളിൽ ഒതുങ്ങുന്നു എന്നാണ്; അതിലും വെളുത്ത പ്രതലങ്ങളോട് അവ കാര്യമായി പ്രതികരിക്കുന്നില്ല.

നിറംമാറ്റത്തിന്റെ മറ്റൊരു പ്രധാന ധർമ്മം ശരീര താപനില നിയന്ത്രിക്കലാണ്. തണുപ്പുള്ളപ്പോൾ ഇരുണ്ട നിറം സ്വീകരിച്ച് കൂടുതൽ സൗരോർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യാനും, ചൂടുള്ളപ്പോൾ ഇളം നിറം സ്വീകരിച്ച് താപം പ്രതിഫലിപ്പിക്കാനും അവയ്ക്ക് കഴിയുന്നു. എന്നാൽ ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ ഈ രണ്ട് ധർമ്മങ്ങളും (മറഞ്ഞിരിക്കലും താപനിയന്ത്രണവും) പരസ്പരം വിപരീത ദിശയിലാകാം. ഉദാഹരണത്തിന്, തണുപ്പുള്ള ഒരു ദിവസം വെളുത്ത പ്രതലത്തിലിരിക്കുന്ന ഒരു തവളയ്ക്ക്, താപം നിലനിർത്താൻ ഇരുണ്ട നിറവും ശത്രുക്കളിൽ നിന്ന് മറഞ്ഞിരിക്കാൻ വെളുത്ത നിറവും ആവശ്യമായി വരും. ഇത്തരം സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ജാപ്പനീസ് മരത്തവളയെപ്പോലുള്ള ജീവികൾ മറഞ്ഞിരിക്കാനാണ് കൂടുതൽ പ്രാധാന്യം നൽകുന്നതെന്ന് പഠനങ്ങൾ തെളിയിക്കുന്നു; താപനിയന്ത്രണത്തിനായുള്ള നിറംമാറ്റം ഒരു പരിധിവരെ മാത്രമേ നടക്കുകയുള്ളൂ

അതിജീവനത്തിനപ്പുറം, സാമൂഹികവും പ്രജനനപരവുമായ ആശയവിനിമയത്തിലും നിറംമാറ്റത്തിന് വലിയ പങ്കുണ്ട്. ‘ഡൈനാമിക് സെക്ഷ്വൽ ഡൈക്രോമാറ്റിസം’ (dynamic sexual dichromatism) എന്ന പ്രതിഭാസത്തിൽ, പ്രജനനകാലത്ത് ഒരു ലിംഗത്തിലുള്ള തവളകൾക്ക് താൽക്കാലികമായി നിറംമാറാൻ സാധിക്കുന്നു. വലിയ കൂട്ടങ്ങളായി പ്രജനനം നടത്തുമ്പോൾ, ആൺ തവളകൾക്ക് പരസ്പരം തിരിച്ചറിയാനും തെറ്റായി ഇണചേരുന്നത് ഒഴിവാക്കാനും ഇത് സഹായിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, സ്റ്റോണി ക്രീക്ക് തവളകളിൽ (Litoria wilcoxii), ആൺ തവളകൾ ഇണചേരുന്ന സമയത്ത് തവിട്ടുനിറത്തിൽ നിന്ന് തിളക്കമുള്ള മഞ്ഞയായി മാറും. ഈ മഞ്ഞനിറം, ആ പെൺ തവളയെ താൻ സ്വന്തമാക്കിക്കഴിഞ്ഞു എന്ന് മറ്റ് ആൺ തവളകൾക്ക് നൽകുന്ന ഒരു സൂചനയാണ്. യെല്ലോ ടോഡ് (Incilius luetkenii) എന്നയിനം തവളകളിലും സമാനമായി, പ്രജനനകാലത്ത് ആൺ തവളകൾ തിളക്കമുള്ള മഞ്ഞ നിറത്തിലേക്ക് മാറുന്നത് ഇണചേരാനുള്ള സന്നദ്ധതയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

ഈ നിറംമാറ്റങ്ങളെല്ലാം നിയന്ത്രിക്കുന്നത് ഹോർമോണുകളുടെയും നാഡീവ്യവസ്ഥയുടെയും സങ്കീർണ്ണമായ പ്രവർത്തനങ്ങളിലൂടെയാണ്. ഉത്തേജനം കണ്ണുകൾ പോലുള്ള ഇന്ദ്രിയങ്ങളിലൂടെ തലച്ചോറിലെത്തി അവിടെനിന്നുള്ള നിർദ്ദേശപ്രകാരമാണ് ചർമ്മത്തിലെ കോശങ്ങൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. ഇതിനെ ‘സെക്കൻഡറി റെസ്പോൺസ്’ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. Litoria wilcoxii യിൽ കാണുന്ന അതിവേഗത്തിലുള്ള (ഏകദേശം 5 മിനിറ്റിനുള്ളിൽ) നിറംമാറ്റത്തിന് കാരണം എപിനെഫ്രിൻ (അഡ്രിനാലിൻ) എന്ന ന്യൂറോ-ഹോർമോണാണ്. ഇത് നാഡീവ്യവസ്ഥയുടെ നേരിട്ടുള്ള നിയന്ത്രണത്തിലാണ് ഈ മാറ്റം നടക്കുന്നതെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. എന്നാൽ യെല്ലോ ടോഡുകളിൽ, കോർട്ടിക്കോസ്റ്റിറോൺ എന്ന സ്ട്രെസ് ഹോർമോണിന്റെ ഉയർന്ന അളവ് മഞ്ഞനിറം മങ്ങുന്നതിന് കാരണമായി. ലൈംഗിക ഹോർმოണായ ടെസ്റ്റോസ്റ്റിറോണിന്റെ പങ്ക് ഓരോ ജീവിയിലും വ്യത്യസ്തമാണ്.

ഈ വിഷയത്തിൽ നടന്നുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന പഠനങ്ങൾക്കിടയിലാണ്, നിറംമാറ്റത്തെക്കുറിച്ചുള്ള നമ്മുടെ ധാരണകൾക്ക് പുതിയ മാനം നൽകുന്ന ഒരു കണ്ടെത്തൽ പശ്ചിമഘട്ടത്തിൽ നിന്ന് വരുന്നത്. ഡോ. സന്ദീപ് ദാസ്, ജിഷ്ണു നാരായണൻ, നിഹാൽ ജാബിൻ എന്നിവർ നടത്തിയ ഫീൽഡ് നിരീക്ഷണങ്ങളാണ് ഈ അപൂർവ്വ പ്രതിഭാസം രേഖപ്പെടുത്താൻ കാരണമായത്. തുടർന്ന്, ഈ നിരീക്ഷണങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി നടത്തിയ ഡാറ്റാ വിശകലനത്തിലൂടെയാണ് ഇതിന്റെ കാരണങ്ങൾ വെളിപ്പെട്ടത്.

ചില ജീവികളിൽ തലച്ചോറിന്റെ ഇടപെടലില്ലാതെ ചർമ്മം നേരിട്ട് പ്രകാശത്തോട് പ്രതികരിക്കുന്ന ‘പ്രൈമറി റെസ്പോൺസ്’ എന്ന പ്രതിഭാസം മുൻപും രേഖപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, ജയറാമി ഇലത്തവളയിൽ (Raorchestes jayarami) ഈ കഴിവ് ശത്രുക്കളിൽ നിന്ന് മറഞ്ഞിരിക്കാൻ (camouflage) വേണ്ടിയുള്ള ഒരു പാരിസ്ഥതിക ധർമ്മത്തിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു എന്നതാണ് ഈ കണ്ടെത്തലിന്റെ പ്രാധാന്യം. സാധാരണയായി ഈ കഴിവ് താപനില നിയന്ത്രിക്കാനോ, സൂര്യരശ്മിയിൽ നിന്ന് സംരക്ഷണം നേടാനോ പോലുള്ള ശാരീരിക പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കാണ് (physiological homeostasis) ജീവികൾ ഉപയോഗിക്കാറ്. എന്നാൽ ജയറാമി ഇലത്തവള, പകൽ സമയങ്ങളിൽ നിഷ്ക്രിയമായി വിശ്രമിക്കുമ്പോൾ, അതിൻ്റെ ചർമ്മത്തിൽ പതിക്കുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ തീവ്രത നേരിട്ട് തിരിച്ചറിഞ്ഞ് അബോധാവസ്ഥയിൽ തന്നെ നിറം ക്രമീകരിക്കുന്നു. പരീക്ഷണങ്ങളിൽ തവളയുടെ ശരീരത്തിന്റെ പകുതി ഭാഗം മറച്ചുവെച്ചപ്പോൾ, പ്രകാശമേറ്റ ഭാഗം മാത്രം ഇരുണ്ടതായി മാറിയത് ഇതിന് വ്യക്തമായ തെളിവാണ്. ഈ കഴിവ്, തവള ഉറങ്ങുമ്പോൾ പോലും, മാറുന്ന പ്രകാശസാഹചര്യങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് (ഉദാഹരണത്തിന്, മേഘങ്ങൾ നീങ്ങുമ്പോഴും മരച്ചില്ലകൾ കാറ്റിലാടുമ്പോഴും) അതിനെ ഇരിക്കുന്ന ഇലയുമായി ഇണങ്ങിച്ചേർന്ന് സ്വയരക്ഷ നേടാൻ സഹായിക്കുന്നു. ഇത്തരത്തിൽ, അബോധാവസ്ഥയിൽ നടക്കുന്ന ഒരു ശാരീരിക പ്രക്രിയയെ, അതിജീവനത്തിനായുള്ള സങ്കീർണ്ണമായ ഒരു പാരിസ്ഥിതിക ധർമ്മത്തിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നത് ശാസ്ത്രലോകത്തിന് പുതിയ ഉൾക്കാഴ്ച നൽകുന്ന ഒന്നാണ്.

തവളകളിലെ നിറംമാറ്റം കേവലം ഒരു കാഴ്ചയുടെ വിസ്മയമല്ല, മറിച്ച് പരിണാമത്തിലൂടെ അവ നേടിയെടുത്ത അതിജീവനത്തിൻ്റെയും ആശയവിനിമയത്തിൻ്റെയും ഒരു സുപ്രധാന ഉപാധിയാണ്. കോശതലത്തിലുള്ള പ്രവർത്തനങ്ങൾ മുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ ഹോർമോൺ നിയന്ത്രണങ്ങൾ വരെ ഇതിന് പിന്നിലുണ്ട്. ജയറാമി ഇലത്തവളയുടെ കാര്യത്തിൽ, തലച്ചോറിന്റെ ഇടപെടലില്ലാതെ ചർമ്മം നേരിട്ട് നടത്തുന്ന നിറംമാറ്റം, അതിജീവന തന്ത്രങ്ങൾ എത്രത്തോളം വൈവിധ്യപൂർണ്ണവും കാര്യക്ഷമവുമാകാമെന്നതിന്റെ ഉത്തമ ഉദാഹരണമാണ്.