येलोस्टोन नेशनल पार्क के शानदार रंगीन स्प्रिंग्स में रहने वाले सूक्ष्मजीव मुख्य रूप से ईंधन के लिए हाइड्रोजन का उपयोग करते हैं, बोल्डर शोधकर्ताओं पर कोलोराडो के एक खोज विश्वविद्यालय का कहना है कि अन्य ग्रहों पर चरम वातावरण में जीवन के लिए अच्छी तरह से रहता है और मानव शरीर के अंदर बैक्टीरिया की समझ को जोड़ सकता है।
प्रोफेसर नोर्मन पेस के नेतृत्व में सीयू-बोल्डर जीवविज्ञानी की एक टीम, जो आणविक विकास और सूक्ष्म जीव विज्ञान पर दुनिया के प्रमुख विशेषज्ञों में से एक है, ने अपनी रिपोर्ट "येलोस्टोन भू-तापीय प्रणाली में हाइड्रोजन और जैव-विज्ञान" इस सप्ताह राष्ट्रीय कार्यवाही की ऑनलाइन संस्करण में प्रकाशित की। विज्ञान अकादमी।
पार्क में कई वर्षों के शोध के आधार पर टीम के निष्कर्ष, लोकप्रिय विचार का खंडन करते हैं कि सल्फर तापीय सुविधाओं में रहने वाले छोटे जीवों के लिए ऊर्जा का मुख्य स्रोत है।
पेस ने कहा, "यह आश्चर्यचकित था कि हॉट स्प्रिंग्स में रोगाणुओं के लिए हाइड्रोजन मुख्य ऊर्जा स्रोत था।" "यह परियोजना माइक्रोबायोलॉजी के संदर्भ में भी दिलचस्प है क्योंकि यह कुछ समय में से एक है जो हम संपूर्ण पारिस्थितिकी तंत्र पर जानकारी प्राप्त करने के लिए रोगाणुओं का अध्ययन करने में सक्षम हैं।" ऐसा पहले कभी संभव नहीं हुआ है। ”
अध्ययन को विशेष रूप से चयापचय ऊर्जा के मुख्य स्रोत को निर्धारित करने के लिए डिज़ाइन किया गया था जो पार्क विशेषताओं में माइक्रोबियल समुदायों को 158 डिग्री फ़ारेनहाइट से ऊपर के तापमान के साथ चलाता है। प्रकाश संश्लेषण को उस तापमान से ऊपर ज्ञात नहीं किया जाता है।
तीन अलग-अलग सुरागों के संयोजन ने शोधकर्ताओं को निष्कर्ष निकाला कि हाइड्रोजन ऊर्जा का मुख्य स्रोत था। हॉट स्प्रिंग्स समुदायों में रहने वाले रोगाणुओं की किस्मों के आनुवंशिक विश्लेषण से पता चला कि वे सभी ऊर्जा स्रोत के रूप में हाइड्रोजन को पसंद करते हैं। उन्होंने माइक्रोबियल बायोएनेरगेटिक्स के लिए पर्याप्त सांद्रता वाले सभी हॉट स्प्रिंग्स में सर्वव्यापी एच 2 भी देखा। क्षेत्र के आंकड़ों पर आधारित थर्मोडायनामिक मॉडल ने पुष्टि की कि इन वातावरणों में हाइड्रोजन चयापचय सबसे अधिक संभावना वाला ईंधन स्रोत था।
रिपोर्ट के प्रमुख लेखक जॉन स्पीयर ने कहा, "यह काम कुछ दिलचस्प जुड़े सवालों को प्रस्तुत करता है।" “हाइड्रोजन ब्रह्मांड में सबसे प्रचुर मात्रा में तत्व है। अगर कहीं और जीवन है, तो यह हो सकता है कि हाइड्रोजन इसका ईंधन है। “हमने मंगल ग्रह पर पानी के सबूत देखे हैं, और हम जानते हैं कि पृथ्वी पर, हाइड्रोजन को प्रकाश संश्लेषण और किण्वन या गैर-बायोजेनेटिक रूप से लोहे के असर वाली चट्टान के साथ पानी द्वारा उत्पादित किया जा सकता है। यह संभव है कि गैर-बायोजेनिक प्रक्रियाएं मंगल पर हाइड्रोजन का उत्पादन करती हैं और कुछ माइक्रोबियल जीवन रूप का उपयोग किया जा सकता है, ”उन्होंने कहा।
स्पीयर के अनुसार, अत्यधिक वातावरण में रहने वाले बैक्टीरिया के कई उदाहरण हैं - मानव शरीर सहित - ईंधन के रूप में हाइड्रोजन का उपयोग करना। "हाल के अध्ययनों से पता चला है कि हेलिकोबैक्टर पाइलोरी बैक्टीरिया, जो अल्सर का कारण बनता है, पेट के अंदर हाइड्रोजन पर रहते हैं," स्पीयर ने कहा। “साल्मोनेला आंत में हाइड्रोजन को चयापचय करता है। यह मुझे आश्चर्यचकित करता है कि चरम वातावरण में हाइड्रोजन के कितने विभिन्न प्रकार के चयापचय होते हैं। ”
लैब में उगाई गई संस्कृतियों का उपयोग करने वाली माइक्रोबायोलॉजी की पारंपरिक तकनीकों पर भरोसा करने के बजाय, सीयू-बोल्डर टीम ने पेस द्वारा विकसित पद्धति का उपयोग करके आनुवंशिक रूप से माइक्रोबियल समुदाय की संरचना का विश्लेषण किया क्योंकि यह क्षेत्र में दिखाई दिया था। स्पीयर ने कहा, "हमने एक संस्कृति डिश में क्या देखा है, इस पर ध्यान नहीं दिया, हमने सीधे नमूनों के आरएनए को मैदान से देखा।"
"हम पहले कभी नहीं जानते हैं कि येलोस्टोन हॉट स्प्रिंग्स में कौन से रोगाणु रह रहे थे, और अब हम करते हैं," पेस ने कहा।
आंकड़ों को इकट्ठा करने के लिए उपकरणों के एक उपन्यास सूट का उपयोग किया गया था, जिनमें से कुछ को पहले कभी एकत्र नहीं किया गया था। “किसी ने पहले हॉट स्प्रिंग्स में हाइड्रोजन की एकाग्रता को नहीं मापा था क्योंकि लगभग सात साल पहले तक तकनीक मौजूद नहीं थी। अब हम पानी में हाइड्रोजन की बहुत कम स्तर की सांद्रता का पता लगा सकते हैं।
"हमने हॉट स्प्रिंग्स में बहुत सारे हाइड्रोजन पाए - बैक्टीरिया के लिए एक अंतहीन आपूर्ति," उन्होंने कहा। पानी में H2 की मात्रा के माप पार्क के विभिन्न हिस्सों में और विभिन्न मौसमों के दौरान येलोस्टोन हॉट स्प्रिंग्स, स्ट्रीम और जियोथर्मल वेंट में दर्ज किए गए थे। सभी वातावरणों में ऊर्जा चयापचय के लिए सांद्रता उपयुक्त थी।
टीम ने कंप्यूटर जनित थर्मोडायनामिक मॉडल का उपयोग करके यह पता लगाया कि क्या वास्तव में हाइड्रोजन ऊर्जा का सिद्धांत स्रोत था। "आप येलोस्टोन में हवा में सल्फाइड को सूंघ सकते हैं, और स्वीकृत विचार यह था कि सल्फर गर्म स्प्रिंग्स में जीवन के लिए ऊर्जा स्रोत था," स्पीयर ने कहा। ऐसा नहीं है, हाइड्रोजन, सल्फाइड, भंग ऑक्सीजन एकाग्रता और अन्य कारकों के क्षेत्र माप पर निर्मित टीम के कंप्यूटर मॉडल के अनुसार।
स्पीयर ने कहा कि एक माइक्रोबियल पारिस्थितिकी तंत्र का पता लगाना मुश्किल था। “हमारे पास जंगल में क्या चल रहा है, यह समझाने के लिए पर्याप्त कठिन समय है, उदाहरण के लिए, सभी इंटरलाकिंग सिस्टम के साथ। हम एक माइक्रोबियल सिस्टम भी नहीं देख सकते हैं।
नमूना निष्कर्षण एक खतरनाक और नाजुक ऑपरेशन था। हॉट स्प्रिंग के संपूर्ण माइक्रोबियल समुदाय का सटीक विश्लेषण करने के लिए, स्पीयर को केवल पेंसिल इरेज़र के रूप में अधिक सामग्री एकत्र करने की आवश्यकता थी। विशेष नमूने की शीशियों में तलछट के नमूनों की छानबीन की गई और माइक्रोबियल समुदाय को संरक्षित करने के लिए तुरंत तरल नाइट्रोजन कनस्तरों में जमा कर दिया गया।
स्प्रिंग्स में जहां कोई तलछट नहीं थी, स्पीयर ने पानी में एक ग्लास स्लाइड लटकाकर और रोगाणुओं को जमा करने की अनुमति देकर प्लवक के जीवों के नमूने एकत्र किए। “बैक्टीरिया हमारे जैसे ही हैं। वे एक साथ रहना पसंद करते हैं, वे एक सतह से जुड़े रहना पसंद करते हैं और वे इस मामले में अपना भोजन - भंग हाइड्रोजन, पसंद करते हैं। "
स्पीयर ने बताया कि हॉट स्प्रिंग्स का रंग खनिजों और पूल में रहने वाले रोगाणुओं के बीच बातचीत का परिणाम है। गर्म पानी आमतौर पर खनिजों से रंग दिखाता है, और ठंडा पानी प्रकाश संश्लेषक वर्णक की मेजबानी करता है।
स्पीयर ने कहा, "इस विश्लेषण में जो मैंने देखा है, उसके आधार पर, मुझे लगता है कि हाइड्रोजन शायद बहुत सारे वातावरण में जीवन चलाता है।" “यह हिस्सा अटकलें हैं, लेकिन हाइड्रोजन को मेटाबोलाइज़ करने वाले बैक्टीरिया की संख्या और प्रकार को देखते हुए, यह संभवतः चयापचय का एक बहुत पुराना रूप है।
यह महत्वपूर्ण है क्योंकि यह हमें पृथ्वी पर जीवन के इतिहास के बारे में बताता है, ”उन्होंने कहा। "और अगर यह पृथ्वी पर इस तरह से काम करता है, तो यह कहीं और होने की संभावना है। जब आप तारों को देखते हैं, तो ब्रह्मांड में बहुत सारे हाइड्रोजन होते हैं। ”
मूल स्रोत: UCB समाचार रिलीज़
