पक्ष्यांच्या स्थलांतराचे गूढ

रॉबिन हा पक्षी भौगोलिक दिशा एवढी अचूक ओळखतो की पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्रातील जरासा बदलही त्याच्या लक्षात येतो. हे चुंबकीय क्षेत्र एका ध्रुवापासून दुसऱ्या ध्रुवापर्यंत सतत बदलत असते. पक्षी हे आपले पोहचण्याचे ठिकाण व अंतर एका ध्रुवापासून किती आहे हे ओळखतात.
ऋतुमान बदलले की नवनवीन  स्थलांतरित पक्षी आपणास दिसतात. त्यांची मोहक रंगछटा मनाला एक आनंदाची उभारी देते. हे पक्षी इतक्या दूरवरून म्हणजे हजारो किलोमीटरवरून कसे येतात हे एक रहस्यच आहे. त्यातही दरवर्षी त्या हंगामात ते पुन्हा दृष्टीस येतात हे विशेष! यात कोणतं गुपित लपलेलं असेल? दुसरे म्हणजे ते वाट न चुकता परत येतात ह्याचा मागोवा घेणे महत्त्वाचे वाटते. मानवाला जशी पर्यटनाची आवड आहे त्यानुसार तो पर्यटन करतो, पण प्राण्यांना मात्र वातावरणातील ऋतूबदलामुळे स्थलांतर करावे लागते. फार वर्षांपासून मानवास दिशा ओळखण्यास आकाशातील ताऱ्यांचा आधार घ्यावा लागत असे, नंतर होकायंत्र आले. त्याची तर फार मदत झाली. त्याहीपुढे सॅटेलाईटच्या मार्फत दिशादर्शन अचूक होऊ लागले. हे सर्व झाले मानवाने केलेल्या वैज्ञानिक प्रगतीचे फळ. पण अशा स्थलांतरित पक्ष्यास अशी कोणती दैवी शक्ती मिळाली की ते अचूकतेने प्रवास करतात, तर त्यामागे कोणतीही दैवी शक्ती नसून मजेशीर विज्ञान आहे तेही चुंबकीय क्षेत्राशी निगडित!
चुंबकीय क्षेत्र म्हटलं तर आपल्या लहानपणीचे आठवते की चुंबकाचा तुकडा जेव्हा लोखंडाच्या वस्तूला लावायचो तेव्हा तो चिकटकायचा आणि आपलं कुतूहल अजूनच जागृत करायचा. हे असे कसे होते असे वाटायचे. मग आपण चुंबक हा लोखंडाच्या किसावर धरला तर काय होते तेही पाहावयाचो. ते एकमेकांना आकर्षति करतात. त्यामागचे चुंबकीय क्षेत्र कारणीभूत आहे हे कळाले. तसे पहिले तर कबूतर ह्या पक्ष्याचा उपयोग संदेश पाठविण्यासाठी आपण बऱ्याच वर्षांपासून करत आहोत. ते एका ठिकाणापासून दुसऱ्या ठिकाणी न चुकता जातात व परतही येतात पण कशाच्या आधारे हे समजत नाही, बहुतेक करून ते सूर्याच्या, चंद्राच्या किंवा आकाशातील तारे तसेच जमिनीवरील काही ठिकाणे, वाऱ्याचा प्रवाह यांच्या साह्याने दिशा निश्चित करतात. अठराव्या शतकात फ्रान्झ मेसमेरने चुंबकीय प्राणी ही संकल्पना मांडली. त्यांच्या मतानुसार चुंबकीय क्षेत्रामुळे प्राण्याच्या श्वासोच्छवासातून चुंबकीय तरल पदार्थ तयार होतात. त्यामुळे ते दिशा ओळखू शकतात. वेगवेगळ्या ऋतूमध्ये प्रवास करणारे बरेचशे प्राणी व पक्षी जसे की रॉबिन, फुलपाखरू. तसेच कबूतर व समुद्री कासव, पाठीचा कणा नसलेले मधमाशी, मुंगी, उंदीर व सील हे सस्तन प्राणीसुद्धा चुंबकीय क्षेत्राचा वापर करतात. एवढेच नाही तर लहान जीवाणूपासून ते मोठय़ा व्हेल माशांनीसुद्धा दिशा ओळखण्यासाठी चुंबकीय क्षेत्राचा वापर केला.
१९६० च्या दरम्यान जीवाशास्त्राच्या विद्यार्थीने एक प्रयोग केला. त्यांनी पक्ष्याभोवती विद्युत चुंबकीय तारेचे वेटोळे दिले. त्या वेटोळ्यामुळे त्याच्याभोवती चुंबकीय क्षेत्र तयार झाले. परिणामी तो पक्षी चुकीच्या दिशेने उडू लागला. ह्या प्रयोगाद्वारे लक्षात आले की चुंबकीय क्षेत्रसुद्धा दिशा ठरविण्यास कारणीभूत आहेत. रॉबिन हा पक्षी भौगोलिक दिशा एवढी अचूक ओळखतो की पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्रातील जरासा बदलही त्याच्या लक्षात येतो. हे चुंबकीय क्षेत्र एका ध्रुवापासून दुसऱ्या ध्रुवापर्यंत सतत बदलत असते. पक्षी हे आपले पोहचण्याचे ठिकाण व अंतर एका ध्रुवापासून किती आहे हे ओळखतात. समुद्री कासवांमध्ये आयर्नची खनिजे असल्याने ते उत्तर ध्रुवापासून कुठे आहोत व त्याला इच्छितस्थळी पोहचण्यास किती अंतर कापावे लागेल हे कळते. तसेच आपल्या प्रवासाची दिशा कोणती आहे हेही समजते. समुद्री कासवांना कृत्रिम चुंबकीय क्षेत्रात ठेवून त्यांना त्यांच्या इच्छित स्थळी जाण्यासाठी मज्जाव केला, तर हा छोटासा फरक ते ओळखतात व आपल्या इच्छित स्थळी पोहचतात. बऱ्याच पक्ष्यांमध्ये चुंबकीय क्षमता दोन प्रकारे असते एक म्हणजे चुंबकीय क्षेत्र आणि दिशा, तर दुसरे म्हणजे क्षेत्राची क्षमता ओळखणारे यंत्र (मॅग्नोटोमीटर). ह्या दोन्ही क्षमता बऱ्याच प्राण्यांमध्येसुद्धा आढळतात.
पक्षी हे आपले चुंबकीय क्षेत्र पुनप्र्रस्थापित करतात का? हे पाहण्यासाठी एक प्रयोग करण्यात आला. त्यामध्ये काही पक्षी एका िपजऱ्यात बंदिस्त करण्यात आले, नंतर रात्री त्यांना सोडून देण्यात आले. त्यांच्या डोक्यावर कृत्रिम चुंबकीय क्षेत्र निर्माण केल्यामुळे ते उत्तरेकडे जाण्याऐवजी पश्चिमेकडे जातील असे वाटले, त्यानुसार ते ती रात्र व पुढचा एक दिवस ते पश्चिमेकडे जाऊ लागले परंतु जसा सूर्य मावळतीला जाऊ लागला तसे ते पक्षी उत्तरेकडे जाऊ लागले. त्यावरून असे लक्षात येते की, रोज संध्याकाळी ते पक्षी आपली चुंबकीय क्षमता पुनप्र्रस्थापित करतात. हे पुनप्र्रस्थापन केवळ क्राप्टोक्रोम नावाच्या प्रथिनामुळे होते, हे १९९० मध्ये एका जीव-रसायनशास्त्रज्ञाने शोधले. ही प्रथिने शरीराचे दिवस-रात्र चक्र नियमित करतात. डोळ्यातील रेटिनामध्ये क्राप्टोक्रोम हे प्रथिन असते. जेव्हा पक्षी प्रवास करतात तेव्हा पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्रातील फरकामुळे डोळ्यातील क्राप्टोक्रोमशी रासायनिक अभिक्रिया होते व त्याचा वेग कमी व अधिक होतो. जेव्हा प्रकाश डोळ्यातील क्राप्टोक्रोम रेणूवर आदळतो त्यापासून दोन इलेक्ट्रोनची जोडी तयार होते. त्यापासून जे संकेत मिळतात ते मेंदूपर्यंत पोहचतात. परिणामी पक्षी आपली दिशा ठरवू शकतो.
काही जीवाणू हे आपले अन्न शोधण्यासाठी गुरुत्वाकर्षणचा वापर करतात. तसेच ते चुंबकीय क्षेत्राचासुद्धा उपयोग करतात. त्या जीवाणूमध्ये आयर्नचे चुंबकीय कण असतात ते चुंबकीय क्षेत्राच्या दिशेने अथवा विरुद्ध दिशेने राहतात. त्याचप्रमाणे कबूतरांमध्ये चुंबकीय नॅनो कण असतात त्यामुळे त्याला कुठेही सोडले असता ते आपल्या घरी येतात. गोडय़ा पाण्यातील माशामध्ये आयर्न ऑक्साईडचे कण असतात. ते प्रवास करत असताना त्यांची दिशा जर उत्तर दिशा नसेल तर पेशीमधील चॅनल उघडे होते. त्यामधून आयर्न ऑक्साईडचे आयन जातात. त्यामुळे जे संकेत मिळतात त्या संकेतामध्ये जी माहिती असते ती स्नायूच्या साह्याने मेंदूपर्यंत पोहचते. त्यानुसार मासे आपली दिशा बदलतात.
आतापर्यंत आपण पहिले की चुंबकीय क्षेत्र हे प्रवासासाठी होकायंत्र म्हणून वापरले जाते, परंतु शार्क माशामध्ये मात्र वेगळेच निदर्शनास आले. माशाच्या कातडीमध्ये विद्युत वहन होते. चुंबकीय क्षेत्रामुळे त्यामध्ये होल्टेज तयार होते. त्याच्या साह्याने तो पोहताना डाव्या किंवा उजव्या बाजूला जातो व आपली दिशा ठरवतो. अजून एक विवादात्मक गोष्ट अशी की पोकळ पाठीचा व्हेल मासा जेव्हा शंभर एक किलोमीटर प्रवास करतो, तो एक डिग्रीसुद्धा इकडे तिकडे न होता सरळ रेषेत प्रवास करतो याचे कारण मात्र  अनुत्तरितच आहे. अजूनही आपण निसर्गातील स्थलांतरित प्राण्यांविषयी बरेच अनभिज्ञ आहोत हेच खरे.