पृथ्वी के अंदर जीवन की गहरी मात्रा है। पूरे मानवता से अधिक टाइम्स मास के सैकड़ों

डीप कार्बन ऑब्जर्वेटरी (DCO) के वैज्ञानिक पृथ्वी के अंदर जीवन की हमारी समझ को बदल रहे हैं, और शायद अन्य दुनिया पर। उनकी खोजों से पता चलता है कि अन्य ग्रहों और चंद्रमाओं की उप-सतह में प्रचुर मात्रा में जीवन मौजूद हो सकता है, यहां तक ​​कि जहां तापमान चरम है, और ऊर्जा और पोषक तत्व दुर्लभ हैं। उन्होंने यह भी पता लगाया कि गहरी पृथ्वी में छिपे हुए सभी जीवन में पूरी मानवता की तुलना में सैकड़ों गुना अधिक कार्बन है, और यह कि गहरे जीवमंडल पृथ्वी के सभी महासागरों के आयतन से लगभग दोगुना है।

"कार्बन चक्र के मौजूदा मॉडल ... अभी भी प्रगति पर हैं।" - डॉ। मार्क लीवर, डीसीओ डीप लाइफ कम्युनिटी स्टीयरिंग कमेटी। "

डीसीओ एक सुविधा नहीं है, बल्कि 52 देशों के 1,000 से अधिक वैज्ञानिकों का एक समूह है, जिसमें भूवैज्ञानिक, रसायनज्ञ, भौतिक विज्ञानी और जीवविज्ञानी शामिल हैं। दीप कार्बन चक्र पृथ्वी को कैसे प्रभावित करता है, इसकी जांच के लिए वे 10 साल की एक परियोजना के अंत के करीब हैं। पृथ्वी का 90% कार्बन ग्रह के अंदर है, और डीसीओ वास्तव में इसे समझने का हमारा पहला प्रयास है।

डीसीओ एक वैश्विक प्रयास है। वैज्ञानिकों की टीमों ने पृथ्वी पर सबसे गहरी खानों में से कुछ की खोज की है, जो पहले से कहीं अधिक समुद्र तल में ड्रिल किए गए हैं, और पृथ्वी के गहरे कार्बन चक्र को समझने के उनके प्रयासों में ज्वालामुखियों की छानबीन की है। और वे अभी तक पूरी तरह समाप्त नहीं हुए हैं।

उन्होंने एक अजीब भूमिगत दुनिया की खोज की है जो मानवता के रूप में 245 से 385 गुना अधिक कार्बन के बीच है। डीसीओ के अनुसार, पृथ्वी के 70% बैक्टीरिया और आर्किया भूमिगत रहते हैं, और वे सबसे गहरे ज्ञात उपसतह में मौजूद हैं। और उनमें से कुछ लाश हैं।

उनमें से कुछ ऐसे वातावरण में मौजूद हैं जो ऊर्जा और पोषक तत्वों में बेहद कम हैं। वे मुश्किल से सब पर बढ़ते हैं, और अपने उपलब्ध संसाधनों को खुद को बनाए रखने पर खर्च करते हैं, बजाय प्रजनन पर। ये "ज़ॉम्बी" बैक्टीरिया प्रजनन के बिना लाखों वर्षों तक जीवित रह सकते हैं, पृथ्वी पर जीवन के इतिहास के लिए एक आश्चर्यजनक खोज, और अन्य दुनिया पर जीवन का अस्तित्व।

डीसीओ के काम पर गहराई से विचार करने के लिए, मैंने ज्यूरिख में स्विस फेडरल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में एक भू-वैज्ञानिक और प्रोफेसर डॉ। मार्क लीवर से बात की। डॉ। लीवर भी डीसीओ के डीप लाइफ कम्युनिटी स्टीयरिंग कमेटी में हैं, और वह हमें डीसीओ के काम के बारे में अधिक जानकारी देते हैं, भविष्य क्या है और जीवन के लिए खोज के लिए क्या निहितार्थ हैं।

डॉ। लीवर के साथ एक ईमेल साक्षात्कार के कुछ अंश निम्नलिखित हैं, जो डीप कार्बन चक्र और पृथ्वी के अंदर के जीवन पर चर्चा करते हैं।

UT: मुझे पता है कि वैज्ञानिक अच्छे कारण के लिए बहुत अधिक अटकलें लगाने से हिचकते हैं। लेकिन अंतरिक्ष पत्रिका मुख्य रूप से एक अंतरिक्ष विज्ञान वेबसाइट है, और मुझे पता है कि हमारे पाठक आश्चर्यचकित होंगे कि यह ज्ञान हमारे सौर मंडल में जीवन के लिए खोज से कैसे संबंधित है। मंगल ग्रह? आइस मून्स? अन्य दुनिया?

एमएल: “हमारे सौर मंडल के भीतर अन्य ग्रहों और ग्रहों के चंद्रमाओं पर रहने और कार्बन साइकलिंग का पता लगाने के लिए पृथ्वी के गहरे कार्बन चक्र का अध्ययन करने से प्राप्त मौलिक अंतर्दृष्टि का उपयोग करने के बारे में बहुत चर्चा हुई है। प्लैनेट अर्थ के समान, जिसकी उप-चट्टान और तलछटी वातावरणों में एक समृद्ध और विशाल जीवमंडल है, इन ग्रहों और उनके चंद्रमाओं में उनकी अक्सर निर्जन सतहों के नीचे एक विपुल और विविध जीवमंडल हो सकते हैं। ”

"... हमारा ग्रह निकल सकता है ... प्रौद्योगिकियों के लिए सही परीक्षण मैदान जो हमारे सौर मंडल और उसके बाहर कहीं और जीवन की खोज और विस्तृत अध्ययन को सक्षम करेगा।" - डॉ। मार्क लीवर

“कई तकनीकें पृथ्वी पर गहरे जीवन का पता लगाने के लिए उपयोग की जाती हैं, जिसमें ड्रिलिंग तकनीकें शामिल हैं जो समुद्र के नीचे या गहरे अंटार्कटिक बर्फ संरचनाओं के नीचे से किलोमीटर तक संदूषण मुक्त नमूनों तक पहुंच प्रदान करती हैं, और परिष्कृत स्वचालित निगरानी उपकरण और उपकरण जो विकसित किए गए हैं। , इन अलौकिक प्रणालियों की खोज के लिए आवश्यक होगा। ”

"हमारे ग्रह को DCO द्वारा प्रायोजित भाग में बदल दिया जा सकता है - प्रौद्योगिकियों के लिए एकदम सही परीक्षण ग्राउंड जो हमारे सौर मंडल और उसके बाहर कहीं और जीवन की खोज और विस्तृत अध्ययन को सक्षम करेगा।"

“मुझे यह भी लगता है कि वैज्ञानिक अंतर्दृष्टि अन्य ग्रहों पर जीवन की खोज और खोज के लिए प्रासंगिक हैं। डीप कार्बन ऑब्जर्वेटरी द्वारा शोध का एक मुख्य उद्देश्य पृथ्वी पर जीवन की सीमाओं की पहचान करना है - और जैविक कार्बन साइकिलिंग -। कौन से चर निर्धारित करते हैं कि पृथ्वी पर जीवन कहाँ हो सकता है या नहीं? एवरेट शॉक ने उपयुक्त रूप से "बायोटिक फ्रिंज" शब्द का वर्णन किया है, जो पर्यावरणीय परिस्थितियों में उस काल्पनिक सीमा का वर्णन करता है जो कि रहने वाले को अ-रहने योग्य से अलग करता है।

तापमान, पीएच, दबाव, छिद्र स्थान, पोषक तत्वों की सांद्रता, और ऊर्जा की उपलब्धता के संदर्भ में विशाल श्रेणी के होने के कारण, पृथ्वी का आंतरिक भाग बहुत ही आशाजनक है। कई (DCO) अभियानों ने गहरी तलछट और रॉक संरचनाओं में ड्रिल करने में कामयाबी हासिल की है और यह पता लगाने में सक्षम है कि जीवन का बायोमास और बहुतायत धीरे-धीरे कम हो जाता है जब तक कि जीवन का पता लगाने की सीमा के करीब या उससे कम न हो। "

"अगर पृथ्वी पर एक्सट्रैटेस्ट्रियल बॉडी पर जीवन समान या समान जैव रसायन साझा करता है, तो पृथ्वी पर जीवन के वितरण को नियंत्रित और सीमित करने की समझ इन अन्य एक्सट्रैटेस्ट्रियल बॉडी के लिए प्रासंगिक होने की संभावना है।"

“ग्रहों के पिंडों के संदर्भ में जिनका हमने अधिक विस्तार से पता लगाना शुरू कर दिया है, हमारा वर्तमान नमूना आकार 1 है। हमारी व्याख्या सही है या सार्वभौमिक भी केवल वर्तमान में रह रहे व्यक्ति से परे अतिरिक्त ग्रह निकायों का अध्ययन करके ही निर्धारित किया जा सकता है। पर।"

UT: क्या पृथ्वी के कार्बन चक्र और गहरे जीवमंडल के इस नए ज्ञान का जलवायु परिवर्तन की हमारी समझ पर कोई प्रभाव पड़ेगा, न केवल अब बल्कि गहरे अतीत में?

एमएल: “डीप कार्बन चक्र का उद्देश्य पृथ्वी के गठन के बाद से कार्बन चक्र की मूलभूत समझ में सुधार करना है। इस शोध का अधिकांश मौलिक रूप से वर्तमान और पिछले जलवायु परिवर्तनों के लिए प्रासंगिक है कि यह उन कारकों की बेहतर समझ में योगदान देता है जो "सतह दुनिया" के बीच कार्बन के आदान-प्रदान को नियंत्रित करते हैं - वातावरण, जलमंडल और पृथ्वी की सबसे बाहरी परत - और "गहरी उपसतह", यानी अधिकांश ग्रह जो कि कुछ मीटर से लेकर हजारों किलोमीटर की दूरी पर लिथोस्फीयर की सबसे बाहरी परत के नीचे कहीं भी स्थित हैं। "

"यहां तक ​​कि सतह और उपसतह दुनिया के बीच कार्बन एक्सचेंजों में मामूली बदलाव पृथ्वी के जलवायु के लिए नाटकीय परिणाम होंगे - किसी भी समय पूरे इतिहास में।" - डॉ। मार्क लीवर

"सतह की दुनिया में मौजूद कार्बन की मात्रा के बाद से अतीत, समकालीन, और भविष्य के जलवायु परिवर्तनों को समझने के लिए" इन एक्सचेंजों को समझना बेहद महत्वपूर्ण है, जो कि विश्व स्तर पर उपसतह अवसादों में मौजूद कार्बन की मात्रा का केवल दस हज़ारवां हिस्सा है। और शायद केवल एक सौ मिलियन कार्बन की मात्रा है जो पृथ्वी की पपड़ी और ऊपरी मेंटल में मौजूद है। "

"यहां तक ​​कि सतह और उपसतह दुनिया के बीच कार्बन एक्सचेंजों में मामूली बदलाव पृथ्वी के जलवायु के लिए नाटकीय परिणाम होंगे - किसी भी समय पूरे इतिहास में।"

UT: क्या गहरे जीवमंडल ने पर्मियन-ट्राइसिक विलुप्त होने जैसी विलुप्त होने वाली घटनाओं से पृथ्वी की पुनर्प्राप्ति में भूमिका निभाई है? यह एक बहुत बड़ा सवाल है, लेकिन क्या अतीत में गहरे जीवमंडल को समझने का कोई तरीका है और यह समय के साथ कैसे बदल सकता है?

एमएल: "सबसे प्रत्यक्ष लिंक जो मैं पर्मियन-ट्राइसिक विलुप्त होने के लिए देख सकता हूं, वह दूसरी दिशा में जाता है: इस बात के सबूत हैं कि एक ही समय के आसपास, चाहे बड़े मौसम संबंधी प्रभावों से संबंधित हो या नहीं, मीथेन की रिहाई से वृद्धि हुई थी मीथेन हाइड्रेट्स, यानी "मीथेन आइस" जो निम्न तापमान पर और सीफ्लोर में उच्च दबाव में बनता है। "

“अधिकांश मीथेन, और मीथेन हाइड्रेट, जो कि सीफ़्लोर में मौजूद है, संभवतः सूक्ष्मजीवों द्वारा सीफ़्लोर से सैकड़ों मीटर नीचे रहने वाले जीवों द्वारा उत्पादित किया जाता है। शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस मीथेन की विशाल मात्रा का अचानक विमोचन, जो कि गहरे जीवमंडल के सूक्ष्मजीवों द्वारा निर्मित बड़े पैमाने पर था, ने पर्मियन-ट्राइसिक विलुप्त होने में योगदान दिया हो सकता है। ”

“महासागरों में सूक्ष्मजीव होते हैं जो मीथेन खाते हैं और ऑक्सीजन सांस लेते हैं। जब भंग मीथेन की मात्रा में वृद्धि हुई, तो इन सूक्ष्मजीवों ने महासागरों के सभी भंग ऑक्सीजन का उपयोग किया हो सकता है, और कई समुद्री जानवरों के विलुप्त होने में योगदान दिया है जिन्हें सांस लेने और जीवित रहने के लिए भंग ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। "

UT: मैं सांसारिक आनुवंशिक सामग्री, अनजाने सुरक्षित रखने के लिए एक तरह के "वॉल्ट" के रूप में गहरे बायोस्फीयर के बारे में सोचता रहता हूं। क्या आपको लगता है कि इस विचार में कोई सटीकता है?

एमएल: "मुझे" वॉल्ट "अवधारणा बहुत पसंद है, और यह समझ में आता है क्योंकि पृथ्वी के आंतरिक वातावरण के कुछ निश्चित प्रकार, उदा। अल्ट्रामैफिक चट्टानें, बेसाल्टिक क्रस्ट, लगभग चार अरब साल पहले जीवन की उत्पत्ति के बाद से संभवतः काफी हद तक समान हैं। ""

"माइक्रोबियल" वॉल्ट "विचार संभवतः मुख्य रूप से जीवित जीवों पर लागू होता है, जिनके पास अपनी आनुवंशिक जानकारी, यानी डीएनए और आरएनए की मरम्मत करने के लिए तंत्र होते हैं।"

"ऐसा लगता नहीं है कि हम कभी भी पृथ्वी के सबसे पुराने जीवों के गहन जीवमंडल में बरकरार जीन अनुक्रमों को पुनर्प्राप्त करने में सक्षम होंगे।" - डॉ। मार्क लीवर, डीसीओ

“डीएनए और आरएनए कई सूक्ष्मजीवों के लिए उत्कृष्ट ऊर्जा और पोषक तत्व स्रोत हैं, और अगर वे पर्यावरण के लिए जारी किए जाते हैं तो इनसे तेजी से अपमानित होते हैं। वे सहज रासायनिक प्रतिक्रियाओं से भी नष्ट हो जाते हैं - जो जीवित कोशिकाओं के भीतर भी होते हैं। जीवित कोशिकाएं इनमें से अधिकांश सहज उत्परिवर्तन का पता लगा सकती हैं, उनकी मरम्मत कर सकती हैं और इस तरह बरकरार आनुवंशिक जानकारी को बनाए रख सकती हैं जो उन्हें जीवित रहने की अनुमति देती है। हालांकि, मृत जीवों के डीएनए या आरएनए की मरम्मत नहीं की गई है। ”

“अपेक्षाकृत अक्षुण्ण डीएनए या आरएनए अनुक्रम की छोटी मात्रा को हजारों वर्षों के समय के साथ, या कभी-कभी कुछ मिलियन वर्षों में उपसतह के आवासों में संरक्षित किया जा सकता है, लेकिन संभवतः उससे परे नहीं। ऐसा लगता नहीं है कि हम कभी पृथ्वी के सबसे पुराने जीवित जीवों से गहन जीन जीवों में बरकरार जीन अनुक्रमों को पुनर्प्राप्त करने में सक्षम होंगे। ”

UT: DCO ने कुछ आश्चर्यजनक खोजें की हैं। डीसीओ के लिए आगे क्या है, और आपको क्या लगता है कि भविष्य के अनुसंधान के लिए गहरे जैव मंडल की दिशा क्या होगी?

एमएल: “अल्फ्रेड पी। स्लोअन फाउंडेशन के माध्यम से डीसीओ की फंडिंग अवधि 2019 के अंत में आ रही है। वाशिंगटन डीसी में नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज में अगले अक्टूबर में एक बड़ा अंतिम सम्मेलन आयोजित किया जाएगा, जिसमें डीसीओ अस्तित्व के 10 साल मनाया जाएगा, और गहरे कार्बन-संबंधी विज्ञान के भविष्य की दिशाओं का पता लगाया जाएगा। ”

"इस विविध, अंतःविषय समुदाय के भूभौतिकीविदों, भूवैज्ञानिकों, भू-वैज्ञानिकों और सूक्ष्म जीवविज्ञानी को बनाए रखने के तरीकों के बारे में डीसीओ वैज्ञानिकों के बीच कई चर्चाएं हैं। एक घटना जो हमें साथ लाती रहेगी, वह है गॉर्डन रिसर्च कॉन्फ्रेंस थीम्ड "डीप कार्बन साइंस", जो कि 2018 की गर्मियों में पहली बार हुई थी, और इसकी बड़ी सफलता के कारण - अब से हर दो साल बाद होने वाली है। "

“एक महत्वपूर्ण दिशा भूकंप के गहरे जीवमंडल का समर्थन करने में महत्वपूर्ण है। भूकंप पृथ्वी की पपड़ी को तोड़कर सूक्ष्मजीवों के लिए नए निवास स्थान बनाते हैं और रोगाणुओं को इन फ्रैक्चर को उपनिवेशित करने और रॉक-व्युत्पन्न ऊर्जा स्रोतों, जैसे कि कम लोहे तक पहुंचने की अनुमति देते हैं। भूकंप भी गहरे खट्टे तरल पदार्थों को पंप करते हैं जो कि हाइड्रोजन या मीथेन जैसे सूक्ष्मजीव ऊर्जा सब्सट्रेट में समृद्ध होते हैं, जो निर्जन पृथ्वी के आंतरिक से लेकर टॉयलेट, रहने योग्य क्षेत्रों तक होते हैं, और जिससे भूकंपीय क्षेत्रों में उछाल और बस्ट चक्रों के प्रसार को गहरा जीवन दे सकते हैं। "

UT: आपको क्या लगता है कि DCO से आने वाली सबसे रोमांचक खोज क्या है?

"... पृथ्वी के कार्बन चक्र के बारे में मौलिक वैज्ञानिक खोजों के लिए अवसर की खिड़की विशाल बनी हुई है।" - डॉ। मार्क लीवर, डीसीओ

"मेरे लिए सबसे रोमांचक खोज शायद यह है कि वायुमंडल में CO2 का ज्वालामुखी प्रवाह पहले की तुलना में दोगुना है। यह पता लगाना - डीसीओ द्वारा कई अन्य लोगों के साथ - यह दर्शाता है कि सतह और उपसतह दुनिया के बीच कार्बन के आदान-प्रदान के संबंध में कार्बन चक्र के मौजूदा मॉडल अभी भी कैसे प्रगति पर हैं। नतीजतन, पृथ्वी के कार्बन चक्र के बारे में मौलिक वैज्ञानिक खोजों के लिए अवसर की खिड़की बहुत बड़ी बनी हुई है। ”

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