पाणमांजर आणि स्कंक, परस्परविरोधी मेंदू

प्राणी कसा जगतो याचा त्याच्या मेंदूच्या घडणीवर किती परिणाम होतो? दशकानुदशके, संशोधक मुख्यतः मेंदूच्या आकाराची शरीराच्या आकाराशी तुलना करत. आज ते मेंदूचे प्रमाण आणि आकारही पाहतात, जे इंद्रियांच्या आणि शरीराच्या गरजा प्रतिबिंबित करू शकतात. युनिलासाल (आर्तुआ विद्यापीठ) आणि लिएज विद्यापीठाच्या मार्गो मिशो (Margot Michaud) आणि फ्रान्स, बेल्जियम, अमेरिका, ब्रिटन, जर्मनी आणि स्पेनमधील सहकाऱ्यांनी हे तपासण्यासाठी एक आदर्श कुटुंब निवडले: मस्टेलॉइड (musteloids).

एक कुटुंब, अगदी वेगवेगळी आयुष्ये

मस्टेलॉइड हा चार कुळांचा बनलेला मांसाहारी प्राण्यांचा गट आहे: ऐल्युरिडी (लाल पांडाचे कूळ), मस्टेलिड (ज्यात बिज्जू आणि पाणमांजर येतात), स्कंक, आणि रॅकून व त्यांचे नातलग. एकाच जवळच्या नात्याच्या गटात पोहणारे (पाणमांजर), खणणारे (बिज्जू आणि स्कंक), झाडांवर राहणारे (किंकाजू) आणि जमिनीवर राहणारे प्राणी आहेत. मेंदूच्या उत्क्रांतीचा हा एक नैसर्गिक प्रयोगच.

नाहीशा झालेल्या मेंदूंचे साचे

संग्रहालयांच्या संग्रहात मेंदू स्वतः टिकत नाही, पण त्याला सामावणारी पोकळी टिकते. क्ष-किरण आणि सूक्ष्म संगणकीय टोमोग्राफी (micro-CT) वापरून कवट्या स्कॅन करून, चमूने 41 प्रजातींच्या प्रौढ प्राण्यांच्या मेंदू-पोकळीचे 113 आभासी साचे — ज्यांना एंडोकास्ट म्हणतात — पुन्हा तयार केले, जे मस्टेलॉइडच्या 91.4 टक्के प्रजातिसमूहांना (genera) व्यापतात. सस्तन प्राण्यांमध्ये, अशा साच्याचा आकार मेंदूच्या बाह्य पृष्ठभागाशी जुळतो.

प्रत्येक साच्यावर त्यांनी 47 शारीररचनात्मक खुणा आणि वक्ररेषा व पृष्ठभागांलगत 200 पेक्षा जास्त अतिरिक्त बिंदू ठेवले, आणि मेंदूचे तीन भाग केले: घ्राणकंद (olfactory bulbs, वासाचे केंद्र, पुढच्या बाजूला), प्रमस्तिष्क (cerebrum, मोठा मुख्य भाग) आणि पश्चमेंदू (hindbrain, अनुमस्तिष्क आणि मेंदूस्तंभ, मागच्या बाजूला). मग सांख्यिकीय पद्धतींनी प्रजाती एकमेकांशी किती जवळच्या नात्याच्या आहेत याचा विचार केला, जेणेकरून दोन चुलत भावंडे दोन स्वतंत्र प्रकरणे म्हणून मोजली जाणार नाहीत.

पाणमांजर आणि स्कंक दोन टोकांवर

दोन वंशशाखा इतरांपासून वेगळ्या पडतात:

• पाणमांजरांमध्ये प्रमस्तिष्काचा वाटा सर्वात मोठा, 74.3 टक्के, आणि घ्राणकंद सर्वात लहान, 8.6 टक्के, असून पश्चमेंदूही सर्वात लहान (17.1 टक्के) आहे.
• स्कंकमध्ये याच्या उलट आकृतिबंध दिसतो: खूपच मोठे घ्राणकंद (14.5 टक्के) आणि प्रमस्तिष्काचा सर्वात लहान वाटा (66.3 टक्के).

लेखकांनी दोन्हींचे भाकीत केले होते: पाण्याखाली वासाला फारशी भूमिका नसते, तर स्कंक आपल्या नाकावर मोठ्या प्रमाणात अवलंबून असतात. ते पाणमांजरांच्या मोठ्या प्रमस्तिष्काचा संबंध अर्ध-जलचर मांसाहारी प्राण्यांमध्ये स्पर्शाशी संबंधित भाग मोठे असल्याचे दाखवणाऱ्या पूर्वीच्या अभ्यासांशी जोडतात, जे चाचपडून अन्न शोधतात आणि पुढच्या पंजांनी भक्ष्य हाताळतात — कदाचित, ते सुचवतात, पाणमांजराचे प्रमस्तिष्क फक्त मोठेच नाही तर स्पर्शासाठी जुळवलेलेही आहे. स्कंकचे निकाल फक्त तीन प्रजातींवरून आलेले आहेत आणि ते सावधपणे घ्यायला हवेत.

उरलेल्यापैकी बहुतांश आकारामुळे

या दोन वंशशाखांपलीकडे, मुख्य नियम आकाराचा आहे. मेंदू जितका मोठा, तितका प्रमस्तिष्काचा वाटा मोठा आणि घ्राणकंद व पश्चमेंदूचे वाटे लहान; मेंदू अधिक गोलाकारही होतो. लहान मेंदू अधिक लांबट असतात, आणि त्यांचे ठळक घ्राणकंद पुढे निमुळते असतात. नवबाह्यक (neocortex) च्या पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ मेंदूच्या आकाराशी जवळजवळ अचूक जुळते. लेखक लिहितात की हे अनेक सस्तन प्राण्यांमध्ये दिसणाऱ्या आकृतिबंधांशी जुळते, जिथे प्रत्येक भागावरील स्वतंत्र दबावांपेक्षा सामायिक विकास-नियमांचे वजन जास्त असते.

आहारही आपली छाप सोडतो: मासे खाणाऱ्यांचे — या नमुन्यात बहुतांश पाणमांजर — घ्राणकंद मांसाहारी आणि सर्वाहारी प्राण्यांपेक्षा प्रमाणाने लहान असतात.

आश्चर्य: हालचालीची पद्धत क्वचितच दिसते

तोल सांभाळणारा पश्चमेंदू चढणारे, पोहणारे आणि खणणारे यांच्यात वेगळा असेल अशी चमूची अपेक्षा होती. तसे नाही: त्यांच्या प्रारूपांमध्ये, आकार आणि कौटुंबिक इतिहास विचारात घेतल्यावर हालचालीची पद्धत जवळजवळ काहीच भर घालत नाही. मेंदूच्या एकूण आकारातही कोणताही ओळखता येण्याजोगा पर्यावरणीय परिणाम दिसत नाही.

लेखक सुचवतात की असे अनुकूलन मेंदूच्या आत लपलेले असू शकते — अनुमस्तिष्काच्या घड्यांमध्ये किंवा चेतापेशींच्या घनतेत — किंवा त्यांना प्रत्येक प्रजातीत मोजता न आलेल्या लहान रचनांमध्ये. बाहेरचा साचा मेंदूची बाह्यरेषा दाखवतो, त्याची अंतर्गत जोडणी नव्हे. त्यांचा निष्कर्ष: मस्टेलॉइड मेंदू एका सामायिक आकार-प्रमाण नियमाचे पालन करतात, जो कौटुंबिक इतिहास आणि आहारामुळे ठिकठिकाणी वाकलेला आहे. या अभ्यासाचे समकक्ष पुनरावलोकन झाले असून तो Journal of Anatomy मध्ये प्रकाशित झाला आहे.