Science : वैज्ञानिकों ने सुलझाया 3 अरब साल पुराना रहस्य

Science : प्राचीन महासागरों में पाए जाने वाले दो तत्व, निकेल और यूरिया, इस बात की व्याख्या कर सकते हैं कि पृथ्वी पर ऑक्सीजन देर से क्यों पहुँची। लगभग 2.4 से 2.1 अरब वर्ष पहले, एक बड़ी घटना, जिसे महान ऑक्सीकरण घटना के रूप में जाना जाता है, ने हवा में ऑक्सीजन की मात्रा में भारी वृद्धि की। यह नया शोध दर्शाता है कि उस समय हुए छोटे-छोटे रासायनिक परिवर्तनों ने ऑक्सीजन में और वृद्धि को निर्धारित किया, और इसकी जाँच की जा सकती है।

यह शोध किसने किया?

ओकायामा विश्वविद्यालय के डॉ. दिलन रत्नायके ने इस शोध का नेतृत्व किया। उनकी टीम ने सायनोबैक्टीरिया नामक जीवों पर ध्यान केंद्रित किया, जो ऑक्सीजन उत्पन्न करने वाले जीवाणु हैं जिन्होंने पृथ्वी की सतह के रसायन विज्ञान को बदल दिया है। डॉ. रत्नायके ने बताया, "हमने दिखाया कि सायनोबैक्टीरिया के लिए यूरिया आवश्यक था। इसके अलावा, निकेल ने यूरिया के प्राकृतिक निर्माण को कैसे प्रभावित किया।"

यूरिया और निकेल क्या करते हैं?

यूरिया, एक एंजाइम जो यूरिया को अमोनिया में परिवर्तित करता है, निकेल का उपयोग करता है। चूँकि यूरियाज़ को कार्य करने के लिए निकल की आवश्यकता होती है, समुद्री जल में निकल की मात्रा में परिवर्तन साइनोबैक्टीरियल वृद्धि को धीमा या तेज़ कर सकता है। यूरिया केवल जीवाणु कोशिकाओं के अंदर ही आवश्यक नहीं था। निकल ने कोशिकाओं के बाहर यूरिया के निर्माण को भी प्रभावित किया, जिससे इस सिद्धांत को बल मिला कि निकल की आपूर्ति पोषक तत्वों के प्रवाह को प्रभावित करती है।

यूरिया बनाने के लिए किस प्रयोग का उपयोग किया गया था?

यूरिया बनाने के लिए, वैज्ञानिकों ने साइनाइड और अमोनिया के मिश्रण को UV-C किरणों, 200 से 280 नैनोमीटर माप वाली लघु-तरंगदैर्ध्य UV किरणों के संपर्क में रखा। इस विधि का उपयोग प्रारंभिक पृथ्वी पर किया जा सकता था, क्योंकि ओज़ोन परत इन किरणों को रोक नहीं पाती थी।

वैज्ञानिकों ने क्या सीखा?

सिनीकोकोकस पीसीसी 7002 के साथ प्रयोगों से पता चला कि यूरिया ने इन जीवों को एक निश्चित स्तर तक बढ़ने में मदद की। हालाँकि, जब यूरिया की सांद्रता लगभग 2 मिलीमोल प्रति लीटर से अधिक हो गई, तो कोशिकाएँ कमज़ोर हो गईं और मर गईं। इससे पता चलता है कि उन परिस्थितियों में यूरिया की यह सांद्रता एक सख्त सीमा थी।

लगभग 3.5 अरब वर्ष पुराने गर्म पानी से प्राप्त खनिजों में प्राचीन काल से ही मीथेनोजेनेसिस के प्रमाण मिलते रहे हैं। ऐसा माना जाता है कि उस समय जीवों ने धातु रूपांतरण का अनुभव किया होगा, जिसके निशान आज भी चट्टानों में मौजूद लौह संरचनाओं में दिखाई देते हैं।

जब निकल की सांद्रता मध्यम थी, तब सूर्य के प्रकाश से यूरिया का उत्पादन जारी रहा, जिससे साइनोबैक्टीरिया (ऑक्सीजन उत्पादक जीव) के विकास के लिए भोजन उपलब्ध हुआ। इससे स्थानीय क्षेत्रों में लंबे समय तक ऑक्सीजन का उत्पादन होता रहा। जैसे-जैसे यूरिया और निकल का स्तर कम होता गया, ये साइनोबैक्टीरिया इतने लंबे समय तक बढ़ते रहे कि दुनिया भर में ऑक्सीजन का स्तर बढ़ गया। यह अध्ययन कम्युनिकेशंस अर्थ एंड एनवायरनमेंट पत्रिका में प्रकाशित हुआ था।