لِن مارگولیس کی "اینڈو سمبیوسس تھیوری"۔
Lynn Margulis (was born on March 5, 1938, in Chicago, Illinois) was an American evolutionary biologist, who was the primary modern proponent for the significance of symbiosis in evolution. In particular, Margulis transformed and fundamentally framed biologists' understanding of the evolution of the Eukaryotes, organisms with nuclei in their cells. This write up "لِن مارگولیس کی "اینڈو سمبیوسس تھیوری"۔" is a tribute to a wonderful women who challenged the established forces and proved them wrong.
أَعُوذُ بِاللّٰهِ مِنَ الشَّيْطَانِ الرَّجِيمِ
بِسۡمِ ٱللهِ ٱلرَّحۡمَـٰنِ ٱلرَّحِيمِ
اللہ کے نام سے شروع جو بڑا مہربان نہایت رحم کرنے والا ہے
لِن مارگولیس کی "اینڈو سمبیوسس تھیوری"۔
لن مارگولیس (5 مارچ 1938 کو شکاگو، الینوائے میں پیدا ہوئیں) ایک امریکی ارتقائی ماہر حیاتیات تھیں، جو ارتقاء میں سمبیوسس (ایک زندہ کا دوسرے زندہ کے ساتھ الحاق یا تعلق) کی اہمیت کے لیے بنیادی جدید حامی تھا۔ خاص طور پر، مارگولیس نے یوکریوٹس، ان کے خلیات میں نیوکلی والے جانداروں کے ارتقاء کے بارے میں ماہرین حیاتیات کی سمجھ کو تبدیل کیا اور بنیادی طور پر تشکیل دیا۔ لِن مارگولیس کی مجوزہ "اینڈو سمبیوسس تھیوری" / (ایک زندہ کا دوسرے زندہ کے ساتھ الحاق یا تعلق کا مفروضہ)؛ جرنل آف تھیوریٹیکل بائیولوجی کے ذریعہ "آخر کار قبول" کیا گیا تھا اور اسے آج جدید اینڈوسیبیوٹک تھیوری میں ایک سنگ میل سمجھا جاتا ہے۔ کئی دہائیوں سے اپنے نظریات پر مسلسل تنقید کا سامنا کرتے ہوئے، مارگولیس اپنے نظریہ کو آگے بڑھانے میں اپنی ثابت قدمی کے لیے مشہور تھیں، باوجود اس کے کہ اسے اس وقت مخالفت کا سامنا کرنا پڑا۔
** "اینڈو سمبیوسس تھیوری"** (ایک خودمختار زندہ جاندار کا دوسرے زندہ جاندار کے ساتھ الحاق یا تعلق بنانا کو سمبیوسس کہا گیا ہے)
یونیورسٹی آف میساچوسٹس کے ارتقاء پسند لن مارگولیس نے "سیریل اینڈوسیم بائیوسس تھیوری" کو متعارف کروانے میں ایک اہم کردار ادا کیا، جس نے یہ خیال پیش کیا کہ نیوکلائی (یوکرائیوٹک خلیات) کے ساتھ دیگر خلیوں کی اقسام کے ساتھ ایک سمبیوٹک (ایک دوسرے پرانحصار) تعلق کے ذریعے تیار ہوتے ہیں۔ 1970 میں مارگولیس نے یوکرائیوٹک خلیوں کی ابتداء کا سیریل اینڈوسیم بائیوٹک نظریہ وضع کیا، جس میں بتایا گیا ہے کہ ابتدائی خلیات اور آزاد بیکٹیریا کے سمبیوجنیسیس کے ذریعے جانداروں میں آرگن ایلس (عضو) کیسے پیدا ہوئے۔ اس کے کام نے جدید تصورات میں انقلاب برپا کیا کہ زمین پر زندگی کیسے پیدا ہوئی۔
** خلیہ کیا ہے؟** خلیہ (سیل) تمام جانداروں کی بنیادی ساخت اور فعل کی اکائی ہے**
** یوکرائیوٹک خلیات (یوکرائیوٹک سیل) وہ پیچیدہ اور ترقی یافتہ خلیات ہیں جن میں ایک واضح اور حقیقی مرکزہ (نیوکلس) پایا جاتا ہے جس میں خلیے کا جینیاتی مواد محفوظ ہوتا ہے**
لِن مارگولیس نے اینڈو سمبیوسس تھیوری کو پھلانے کی جدوجہد کرکے حیاتیات کی تعلیم اور سمجھ بوجھ میں انقلاب برپا کیا؛ اور یہ ثابت کیا کہ پیچیدہ خلیات (یوکرائیوٹس) آسان، آزاد زندہ بیکٹیریا کے سمبیوٹک انضمام سے تیار ہوئے۔ اس نے یہ ظاہر کیا کہ مائٹوکونڈریا اور کلوروپلاسٹ جیسے آرگنیلز اصل میں خود مختار بیکٹیریا تھے جو آبائی خلیات میں گھرے ہوئے تھے۔
**مائٹوکونڈریا خلیات (سیل) میں موجود ایک انتہائی اہم عضو (آرگنلے) ہے۔ اسے عام طور پر "خلیے کا پاور ہاؤس" کہا جاتا ہے، کیونکہ یہ خوراک کو توانائی میں تبدیل کر کے جسم کے تمام افعال کو چلاتا ہے۔**۔
** کلوروپلاسٹ پودوں اور کائی کے خلیوں میں پائے جانے والے چھوٹے اجسام ہیں جو سورج کی روشنی کو جذب کرکے ضیائی تالیف (فوٹو سنتھسز) کے ذریعے پودے کے لیے خوراک بناتے ہیں۔ انہیں پودے کا 'باورچی خانہ' بھی کہا جاتا ہے**۔
آئیے ذیل میں اس کی "حیاتیات میں کلیدی شراکت" پر ایک نظر ڈالتے ہیں:-۔
اینڈو سمبیوسس تھیوری: لِن مارگولیس نے شواہد اکٹھے کیے کہ مائٹوکونڈریا اور کلوروپلاسٹ اپنا اپنا الگ ڈی این اے رکھتے ہیں، آزادانہ طور پر دوبارہ پیدا ہوتے ہیں، اور قدیم بیکٹیریا کے ساتھ جینیاتی ماخذ کا اشتراک کرتے ہیں۔
سمبیوجنیسز: اس نے تجویز پیش کی کہ ارتقاء کی محرک قوت حیاتیات کے درمیان تعاون اور مستقل سمبیوسس ہے؛ یہ خیال اس روایتی نظریہ کو چیلنج کرتا ہے کہ ارتقاء مکمل طور پر ایک جینوم کے اندر بے ترتیب جینیاتی تغیرات پر انحصار کرتا ہے۔
گایا مفروضہ: مارگولیس نے جیمز لیولاک کے ساتھ گائیا مفروضہ تیار کرنے کے لیے تعاون کیا، جو کہ زمین کا زندہ مادہ اور غیر نامیاتی ماحول ایک واحد، خود کو منظم کرنے والے، پیچیدہ نظام کے طور پر بات چیت کرتا ہے۔
زندگی کی پانچ مملکتیں: اس نے معروف متن فائیو کنگڈمز کی مشترکہ تصنیف کی، جس نے تمام زندگی کو جانوروں، پودوں، فنگس، بیکٹیریا اور پروٹوکٹسٹ میں ترتیب دیا، جس میں حیاتیاتی تنوع کا مطالعہ کیسے کیا جاتا ہے۔
لن مارگولیس کو درپیش چیلنجز
ماہر حیاتیات لِن مارگولیس کو اپنے انقلابی اینڈو سمبیوٹک تھیوری کو آگے بڑھانے میں یادگار ادارہ جاتی، علمی اور ذاتی چیلنجوں کا سامنا کرنا پڑا، جس نے تجویز کیا کہ پیچیدہ خلیات آسان جانداروں کے باہم رضامندی سے ضم ہونے سے تیار ہوتے ہیں۔ اسے 15 بار مسترد کر دیا گیا، بے ضابطگی کے طور پر مسترد کر دیا گیا، اور زیادہ تر رائج سائنسی گفتگو سے باہر رکھا گیا۔ پھر سائنس نے ثابت کیا کہ وہ صحیح تھی - اور پھر زندگی کے بارے میں رائج خیال فرسودہ ہوگئے۔
سنہ 1966 میں، لن مارگولیس نامی ایک اٹھائیس سالہ ماہر حیاتیات نے بیٹھ کر ایک مقالہ لکھا جو سائنس کے تمام بنیادی مفروضوں میں سے ایک کے خلاف تھا۔ وہ کسی معتبر تحقیقی ادارے سے وابستہ نہیں تھیں۔ وہ معمول کے کام سے ہٹ کر کچھ کر رہی تھی، تاہم، روایتی سائنسی ادارے کو اس کی تجویز سے کوئی خاص دلچسپی یا زمرہ نہیں تھا۔ مارگولیس کو درپیش بنیادی چیلنجوں میں شامل ہیں:-۔
بڑے پیمانے پر جرنل مسترد: اس کا 1967 کا بنیادی مقالہ، "مائٹوسنگ سیلز کی اصلیت پر،" کو 15 سائنسی جرائد نے مسترد کر دیا تھا۔ مبصرین نے اس کے خیالات کو "فرینج سائنس / حقیقت سے پرے" اور "کریپ / فضول" کے طور پر مسترد کر دیا اور مطالبہ کیا کہ وہ دوبارہ درخواست دینے کی زحمت نہ کرے۔
مروجہ نیو-ڈارونین قدامت پسندی: حیاتیاتی اسٹیبلشمنٹ کی جڑیں ڈاروں کے اس تصور میں گہری تھیں کہ ارتقائی تبدیلی بنیادی طور پر بے ترتیب جینیاتی تغیرات اور مسابقت کے ذریعے واقع ہوئی۔ سمبیوسس کے ذریعے ارتقاء کے بارے میں اس کا باہمی تعاون پر مبنی نظریہ قبول شدہ عقیدہ کے سامنے اڑ گیا۔
جنس صنف اور کام کی زندگی میں رکاوٹیں: مرد کی اکثریت والے میدان میں کام کرتے ہوئے، مارگولیس نے فنڈنگ اور تعلیمی احترام کو حاصل کرنے کے لیے جدوجہد کی۔ اس نے اپنی تحقیق کو ایک نوجوان ماں ہونے کے ساتھ متوازن کیا، مشہور طور پر نوٹ کیا کہ فرسٹ کلاس سائنس کرتے ہوئے 1950 کی گھریلو خاتون کی توقعات کو برقرار رکھنا انسانی طور پر ممکن نہیں تھا۔
بعد میں متضاد خیالات پر پش بیک: بعد میں اپنے کیریئر میں، اسے ایچ کا سامنا کرنا پڑاانتہائی غیر روایتی — اور بڑے پیمانے پر مسترد کیے جانے والے مفروضوں کو فروغ دینے کے لیے سائنسی برادری کی طرف سے شدید تنازعہ اور تنہائی، جیسے کہ اس کا یہ دعویٰ کہ ایڈز ایچ آئی وی کے بجائے بیکٹیریا کی وجہ سے ہوا ہے۔
اس کی برداشت بالآخر رنگ لے آئی۔ مائٹوکونڈریا اور کلوروپلاسٹ کے اندر الگ الگ ڈی این اے کی دریافت نے اس کے نظریہ کے لیے قطعی ثبوت فراہم کیے، بنیادی طور پر ہمارے درخت اور پودوں کی زندگی سے متعلق ہمارے علم کو نئی شکل دی۔
لِن مارگولیس کے خیالات اور روایتی ڈارونزم کے درمیان مماثلت اور فرق / اختلاف
لِن مارگولیس کا خیال تھا کہ مقابلہ کرکےفتح پانے کے ذریعے بتائی گئی ارتقا کی کہانی نامکمل تھی۔ کہ زمین پر زندگی کی گہری تاریخ میں کہیں - اربوں سال پہلے، ریڑھ کی ہڈی کے ساتھ کوئی چیز ظاہر ہونے سے بہت پہلے - کچھ ایسا ہوا تھا جو جنگ نہیں بلکہ انضمام تھا۔ دو الگ الگ جاندار، جو اکیلے اکیلے زندگی برقرا رکھنےکے قابل نہیں ہوتے، لیکن وہ اکٹھے ہو کر کچھ اور ہی بن گئے تھے؛ جو وہ آزادانہ طور پر کبھی نہیں بن سکتے تھے۔
اس نے تھیوری کو اینڈو سمبیوسس (الحاق کرکے زندہ رہنا) کہا۔ اس نے اس عمل کو سمبوجنیسز (الحاق کرنا یا تعلق بنانا)کہا۔ وہ واقعی جو کہہ رہی تھی وہ یہ تھی کہ تعاون، نہ کہ مقابلہ، ارتقاء کے مرحلوں میں تحرک میں سے ایک تھا - کہ زندگی کی سب سے بڑی چھلانگ بعض اوقات ایک جاندار دوسرے کو شکست دینے سے نہیں بلکہ دو جانداروں کے ایک بننے سے آئی ہے۔
جب 1970 کی دہائی میں مالیکیولر بائیولوجی نے اس کے نظریہ کو دریافت کرلیا - اس وقت تک ڈی این اے کی ترتیب دینے والی ٹکنالوجی حقیقت میں اس کی جانچ کرنے کے لئے کافی نفیس بن گئی تھی - اس کے نتائج بغیرشک کے واضح تھے۔ مائٹوکونڈریا میں ان کا اپنا ڈی این اے تھا۔ وہ ڈی این اے بیکٹیریل تھا۔ شواہد مفروضہ پر مبنی نہیں تھے۔ یہ حتمی معلوم شدہ تھا۔
**مالیکیولر بائیولوجی حیاتیات کی وہ بنیادی شاخ ہے جو خلیات (سیلز) کے اندرونی نظام اور کیمیائی عمل کا مالیکیولر سطح پر مطالعہ کرتی ہے۔ یہ بنیادی طور پر تین اہم سالموں (مولیکیولز)—ڈی این اے ، آر این اے ، اور لحمیات —کی ساخت، افعال، اور ان کے باہمی تعامل پر توجہ مرکوز کرتی ہے
لِن مارگولیس اور روایتی ڈارونزم(نیو ڈارونزم کے ساتھ) دونوں ارتقاء کی بنیادی حقیقت پر متفق ہیں: زندگی وقت کے ساتھ ساتھ مشترکہ نسب سے بدلتی ہے۔ تاہم، مارگولیس نے سمبیوجنیسز کو ایک بڑی محرک قوت کے طور پر تجویز کیا، جس نے ارتقائی توجہ کو سخت انفرادی مسابقت سے حیاتیاتی تعاون اور نیٹ ورکنگ کی طرف منتقل کیا۔ یہاں ان کی مماثلت اور اختلافات کی ایک خرابی ہے:-۔
بنیادی اختلافات
ارتقائی جدیدیت کا طریقہ کار:-۔
روایتی ڈارونزم: اس بات پر زور دیتا ہے کہ نئی نسلیں اور خصائص بتدریج، بے ترتیب جینیاتی تغیرات کے ذریعے پیدا ہوتے ہیں جو افراد کو معمولی مسابقتی برتری فراہم کرتے ہیں۔
مارگولیس کا نظریہ: استدلال کیا کہ بڑی ارتقائی چھلانگیں (خاص طور پر پیچیدہ خلیوں کی اصل، یا یوکرائٹس) سمبیوسس کے ذریعے اچانک واقع ہوتی ہیں۔ جرثومے آپس میں ضم ہو کر نئے، جامع جاندار بناتے ہیں، جس میں ایک جاندار دوسرے کے اندر رہتا ہے۔
مقابلہ بمقابلہ تعاون:-۔
روایتی ڈارونزم: اکثر "فطرت، دانتوں اور پنجوں میں سرخ" کے طور پر تیار کیا جاتا ہے، جہاں ارتقاء بنیادی طور پر وسائل کے لیے شدید مسابقت اور موزوں ترین کی بقا کے ذریعے چلایا جاتا ہے۔
مارگولیس کا نظریہ: فطرت کو بنیادی طور پر تعاون کے طور پر دیکھا۔ اس نے مشہور طور پر یہ کہتے ہوئے اپنے موقف کا خلاصہ کیا، "زندگی نے دنیا کو لڑائی سے نہیں بلکہ نیٹ ورکنگ کے ذریعے حاصل کیا"۔
درخت بمقابلہ زندگی کا ویب:-۔
روایتی ڈارونزم: ارتقاء کو زندگی کے ایک شاخ دار درخت کے طور پر تصور کرتا ہے، جہاں پرجاتی مشترک آبا و اجداد سے الگ ہو کر الگ ہو جاتی ہیں۔
مارگولیس کا نظریہ: ارتقاء کو ایک ویب یا نیٹ ورک کے طور پر تصور کرتا ہے جہاں آزاد شاخیں آپس میں مل جاتی ہیں۔ جینیاتی معلومات صرف والدین سے اولاد میں منتقل نہیں ہوتی ہیں۔ یہ بیکٹیریل انضمام کے ذریعے غیر متعلقہ پرجاتیوں کے درمیان افقی طور پر اشتراک کیا جاتا ہے۔
بنیادی مماثلتیں۔
قدرتی انتخاب پر انحصار: مارگولیس نے قدرتی انتخاب کے ڈارون کے خیال کو ترک نہیں کیا۔ اس نے اسے شامل کیا۔ ایک بار جب دو جاندار کامیابی کے ساتھ ایک سمبیوٹک یونٹ میں ضم ہو گئے، وہ نئی جامع زندگی کی شکل اب بھی اپنے ماحول کے اندر قدرتی انتخاب کے تابع تھی۔
مشترکہ نسب کی حقیقت: دونوں فریم ورک اس بات پر متفق ہیں کہ زمین پر تمام زندگی ایک تاریخی نسب میں شریک ہے اور نسلوں کے ساتھ تبدیل ہوتی ہے۔
مارگولیس اپنے اینڈو سمبیوٹک تھیوری کے لیے سب سے زیادہ مشہور ہے، جس سے ثابت ہوتا ہے کہ مائٹوکونڈریا اور کلوروپلاسٹ (ہمارے خلیات کے توانائی پیدا کرنے والے حصے) ایک زمانے میں آزاد زندہ بیکٹیریا تھے جو قدیم میزبان خلیات کی لپیٹ میں تھے۔ اگرچہ ابتدائی طور پر شکوک و شبہات کا سامنا کرنا پڑا، اب اس کا نظریہ حیاتیاتی حقیقت کے طور پر بڑے پیمانے پر قبول کیا جاتا ہے۔
اینڈو سمبیوسس تھیوری کے لیے مخصوص ثبوت
اینڈوسیم بائیوٹک تھیوری کہتی ہے کہ یوکرائیوٹک خلیات اس وقت تیار ہوئے جب آبائی خلیات چھوٹے، توانائی پیدا کرنے والے پراکاریوٹس (بیکٹیریا) کو گھیر لیتے ہیں، جو پھر ان کے اندر رہتے تھے۔ اس نظریہ کی حمایت کرنے والے بنیادی ثبوت جدید یوکرائیوٹک آرگنیلز (خاص طور پر مائٹوکونڈریا اور کلوروپلاسٹ) اور آزاد بیکٹیریا کے درمیان مشترکہ خصوصیات سے حاصل ہوتے ہیں:-۔
سرکلر ڈی این اے: بیکٹیریا کی طرح، ان آرگنیلز میں بھی اپنا دائرہ دار ڈی این اے ہوتا ہے، جو یوکرائیوٹک نیوکلئس میں پائے جانے والے لکیری ڈی این اے سے واضح طور پر مختلف ہوتا ہے۔
رائبوسومز: مائٹوکونڈریا اور کلوروپلاسٹ کے اپنے رائبوسومز ہوتے ہیں جو کہ ساختی طور پر پروکاریوٹک رائبوسومز سے ملتے جلتے ہیں، بقیہ یوکرائیوٹک سیل میں پائے جانے والے بڑے رائبوسومز کے بجائے۔
پنروتپادن: یہ آرگنیلز بائنری فِشن کی طرح کے عمل کے ذریعے میزبان سیل سے آزادانہ طور پر دوبارہ پیدا ہوتے ہیں، یہ طریقہ بیکٹیریا ضرب لگانے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔
جھلی کی ساخت: ان میں دوہری جھلی ہوتی ہے۔ اندرونی جھلی کو نظری طور پر لپیٹے ہوئے پروکیریٹ کی اصل پلازما جھلی سمجھا جاتا ہے، جبکہ بیرونی ایمایمبرین وہ ویسیکل ہے جو اس وقت بنتا ہے جب میزبان سیل اسے گھیر لیتا ہے۔
جینیاتی ثبوت: (آر این اے) کا فائیلوجنیٹک تجزیہ مستقل طور پر مائٹوکونڈریل اور کلوروپلاسٹ ڈی این اے کو آزاد زندہ بیکٹیریا کے مخصوص کلیڈز کے ساتھ مل کر گروپ کرتا ہے۔
گایا ہائپوتھیسس
لِن مارگولیس گایا مفروضے کا بھی ایک چیمپئن تھیں، یہ خیال 1970 کی دہائی میں فری لانس برٹش ایٹموسفیرک کیمسٹ جیمز ای لیولاک نے تیار کیا تھا۔ گایا مفروضے میں کہا گیا ہے کہ کرہ ارض کا ماحول اور سطحی تلچھٹ ایک خود کو منظم کرنے والا جسمانی نظام تشکیل دیتے ہیں — زمین کی سطح زندہ ہے۔ مفروضے کا مضبوط ورژن، جس پر حیاتیاتی اسٹیبلشمنٹ نے بڑے پیمانے پر تنقید کی ہے، اس کا خیال ہے کہ زمین خود ایک خود کو منظم کرنے والا جاندار ہے۔ مارگولیس نے سیارے کو ایک مربوط خود کو منظم کرنے والے ماحولیاتی نظام کے طور پر دیکھتے ہوئے ایک کمزور ورژن کو سبسکرائب کیا۔ اسے جارج ولیمز نے "خدا اچھا ہے" سنڈروم کے نام سے موسوم کرنے پر تنقید کا نشانہ بنایا، جیسا کہ اس نے فطرت میں سمبیوسس کے استعاروں کو اپنایا۔ بدلے میں، وہ مرکزی دھارے کے ارتقائی ماہر حیاتیات کی ایک واضح نقاد تھیں جس کے لیے انھوں نے ارتقاء میں کیمسٹری اور مائکرو بایولوجی کی اہمیت کو مناسب طور پر سمجھنے میں ناکامی کے طور پر دیکھا۔
اختتامی کلمات
سائنسی اسٹیبلشمنٹ نے وہی کیا جو آخر کار ادارے کرتے ہیں جب حقیقت ان کے ہاتھ پر مجبور ہو جاتی ہے - اس نے اس کے نظریہ کو قبول کیا، اسے جدید ارتقائی حیاتیات کے سنگ بنیاد کے طور پر منایا، اور اسے اس لحاظ سے کریڈٹ دیا کہ اس پر منحصر ہے کہ کون کریڈٹ کر رہا ہے۔ ای او. ولسن، افسانوی سماجی حیاتیات، نے اسے جدید حیاتیات میں سب سے کامیاب مصنوعی مفکر کہا۔ رچرڈ ڈاکنز - جو متعدد دیگر سائنسی سوالات پر اس سے متفق نہیں تھے - نے سالوں کے ادارہ جاتی مزاحمت کے ذریعے اینڈوسیمبیٹک تھیوری کو برقرار رکھنے میں اس کی سراسر ہمت کی تعریف کی جب تک کہ شواہد نے انکار کو ناممکن بنا دیا۔
سائنس میگزین، جو امریکی سائنس کا سب سے معتبر جریدہ ہے، نے اسے سائنس کی بے قابو زمین کی ماں کہا۔ اس نے اپنے بیٹے ڈوریون کے ساتھ کتابیں لکھیں جنہوں نے عام قارئین کے لیے پیچیدہ سائنسی تصورات کا ترجمہ کیا — یہ مانتے ہوئے کہ سائنس ہر کسی کی ملکیت ہے اور زندگی کی کہانی اتنی غیر معمولی تھی کہ علمی جرائد میں بند نہ ہو۔ وہ 22 نومبر 2011 کو انتقال کر گئیں۔
