नीली शैवाल प्रकाश के बिना रहते हैं

शोधकर्ताओं ने 613 मीटर गहरी चट्टान में पहला जीवित साइनोबैक्टीरिया पाया

बैंगनी और लाल धब्बे रॉक ड्रिल नमूने में सक्रिय साइनोबैक्टीरिया को दर्शाते हैं © PNAS
जोर से पढ़ें

अंधेरे के बावजूद जीवन रक्षा: वास्तव में, साइनोबैक्टीरिया को जीवित रहने के लिए सूर्य के प्रकाश की आवश्यकता होती है - अन्य पौधों की तरह। लेकिन अब शोधकर्ताओं ने स्पेन में गहरे नीले-हरे शैवाल में एक अच्छी तरह से 600 मीटर की गहराई पर एक गहरे कुएं में खोज की है। सायनोबैक्टीरिया ने अपने आप को चट्टान के छोटे छिद्रों और दरारों में पाया और वे स्थायी अंधेरे के बावजूद सक्रिय थे। पृथ्वी पर सबसे पुराने पौधों के जीव आश्चर्यजनक रूप से अनुकूलनीय हैं।

पृथ्वी का "तहखाना" कुछ भी है लेकिन खाली और मृत है: हालांकि पृथ्वी की पपड़ी में गहरा अंधेरा, तंग, उच्च दबाव और गर्मी प्रबल होती है, यह जीवन से पहले भी वहां पर है। समुद्र तल से 2, 500 मीटर नीचे भी, शोधकर्ताओं ने जीवित बैक्टीरिया और अन्य रोगाणुओं का पता लगाया है। और हमारे महाद्वीपों के "तहखाने" में जीवित कोशिकाओं के क्वाड्रिलियन जितने भी हो सकते हैं।

हालांकि, इस गहरे जीवमंडल के सभी पहले से ज्ञात निवासियों में एक चीज समान थी: वे बैक्टीरिया या आर्किया से संबंधित थे और उनकी ऊर्जा और पोषक तत्वों के लिए सूर्य के प्रकाश और प्रकाश संश्लेषण पर निर्भर नहीं थे। पृथ्वी की पपड़ी के लगातार अंधेरे में, ये रोगाणु इसके बजाय हाइड्रोजन और चट्टान में मौजूद अन्य पदार्थों के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से अपनी ऊर्जा प्राप्त करते हैं।

600 मीटर की गहराई पर ब्लू-ग्रीन आरएनए

लेकिन अब मैड्रिड में स्पैनिश नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी और एयरोस्पेस के फर्नांडो पुएंते-सेंचेज के आसपास के शोधकर्ताओं ने गहराई के एक निवासी की खोज की है जो वहां मौजूद होने की संभावना नहीं है: साइनोबैक्टीरिया। इन प्रोटोजोअन प्रोटोजोअन्स को प्रकाश संश्लेषण का उपयोग करने और पृथ्वी के वायुमंडल में ऑक्सीजन की आपूर्ति करने वाला पहला जीव माना जाता है।

रॉक में साइनोबैक्टीरिया और अन्य मोकोबर्स के अनुपात। © पुएंते-सांचेज़ एट अल। / पीएनएएस

"साइनोबैक्टीरिया लंबे समय से पारिस्थितिक रूप से अत्यधिक अनुकूलनीय जीवों के रूप में जाना जाता है, " वैज्ञानिकों ने समझाया। "लेकिन अब तक, उनकी पारिस्थितिक सीमा उन वातावरणों तक सीमित रही है जहां कम से कम कुछ सूर्य के प्रकाश होते हैं।" शोधकर्ताओं ने सभी को अधिक आश्चर्यचकित किया जब उन्होंने स्पेन के दक्षिण-पश्चिम में एक छेद से चट्टानों की जांच की और 420 से 607 मीटर की गहराई पर जीवन का पता लगाया। प्रदर्शन

माइक्रोबियल आरएनए के लिए नमूनों के विश्लेषण से पता चला: "दोनों नमूनों में सबसे आम जीव सियानोबैक्टीरिया थे, " पुएंते-सोंचेज़ और उनके सहयोगियों की रिपोर्ट। कई नीले-हरे शैवाल के पूरे गुच्छे छोटे छिद्रों और चट्टान में दरार की खनिज सतहों पर बढ़े, जैसा कि आगे की जांच से पता चला है।

प्रकाश संश्लेषण के बजाय हाइड्रोजन

लेकिन ये साइनोबैक्टीरिया वहां कैसे जीवित रहते हैं? इन गहराई पर और चट्टान के बीच में न तो सूरज की रोशनी है और न ही प्रकाश का कोई अन्य स्रोत जो प्रकाश संश्लेषण के लिए नीले-हरे शैवाल का उपयोग कर सकता है। दरअसल, प्रतिदीप्ति विश्लेषण से पता चला है कि ये सबट्रेनियन साइनोबैक्टीरिया सक्रिय प्रकाश संश्लेषण से बाहर निकलते हैं: उनके प्रकाश संश्लेषण वर्णक कम हो जाते हैं, शोधकर्ताओं ने रिपोर्ट की।

मैसिव रॉक: सायनोबैक्टीरिया क्रस्टल रॉक के छोटे छिद्रों और क्रोनियों में रहते हैं। PNAS

इसके बजाय, सायनोबैक्टीरिया ने अपनी ऊर्जा आपूर्ति को पूरी तरह से रासायनिक प्रक्रियाओं में बदल दिया है। उन्हें पहले से मौजूद आपातकालीन तंत्र द्वारा मदद मिली थी, जैसा कि वैज्ञानिकों को पता चला है: यदि नीली-हरी शैवाल बहुत अधिक प्रकाश प्राप्त करती है, तो यह एक प्रक्रिया को ट्रिगर करता है जिसमें इलेक्ट्रॉनों को सेल से छोड़ा जाता है और बाहरी इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता के लिए पुनर्निर्देशित किया जाता है already इलेक्ट्रोजेनिक बैक्टीरिया द्वारा ज्ञात के समान।

शोधकर्ताओं का कहना है, "यह सुरक्षात्मक तंत्र नीला-हरा शैवाल को एनारोबिक रूप से हाइड्रोजन और अन्य यौगिकों को लोहा, मैंगनीज ऑक्साइड या फेनोलिक यौगिकों जैसे इलेक्ट्रॉनों को दान करने की अनुमति दे सकता है।" इस प्रतिक्रिया के माध्यम से, सायनोबैक्टीरिया तब ऊर्जा प्राप्त करते हैं, जो उन्हें उच्च-ऊर्जा सेल घटकों और उनकी चयापचय प्रक्रियाओं का निर्माण करने की आवश्यकता होती है।

नीली शैवाल भी मंगल भूमिगत में?

लेकिन इसका मतलब यह है कि साइनोबैक्टीरिया पहले से सोचे गए गहरे जीवमंडल में अधिक महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है, जैसा कि पुएंते-सोंचे और उनके सहयोगियों ने जोर दिया। शुष्क, कम पोषक तत्व और अंधेरे वातावरण का उपनिवेश बनाने में सक्षम होने और हाइड्रोजन को ऊर्जा के अपने मुख्य स्रोत के रूप में उपयोग करने से, गहरे हरे रंग के जीवन चक्र के लिए नीले-हरे शैवाल एक महत्वपूर्ण प्राथमिक उत्पादक होने की संभावना है।

यह एस्ट्रोबायोलॉजी के लिए भी रोमांचक है: "साइनोबैक्टीरिया के लिए इस हाइथो अज्ञात पारिस्थितिक स्थान की खोज अन्य ग्रहों और प्रजातियों के जीवों में अपनी संभावित उपस्थिति पर नए दृष्टिकोण खोलती है Moons, "शोधकर्ताओं का कहना है। सिद्धांत रूप में, नीला-हरा शैवाल मंगल जैसे अन्य खगोलीय पिंडों की पृष्ठभूमि में मौजूद हो सकता है। (नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज, 2018 की कार्यवाही; doi: 10.1073 / pnas.1808176115)

(PNAS, 02.10.2018 - NPO)