जीवित जीवाणु पृथ्वी की वायु धाराओं की सवारी कर रहे हैं

प्रचलित हवाओं को ध्यान में रखते हुए, डेविड जे। स्मिथ ने अनुमान लगाया कि ओरेगन में एक निष्क्रिय ज्वालामुखी के ऊपर एकत्रित वायु के नमूने एशिया और प्रशांत महासागर के मृत सूक्ष्मजीवों से डीएनए हस्ताक्षर से भरे होंगे। उन्हें उम्मीद नहीं थी कि माउंट बैचलर वेधशाला में अनुसंधान केंद्र के लिए कठोर ऊपरी वातावरण के माध्यम से 9, 000 फीट की ऊंचाई पर यात्रा के दौरान कुछ भी जीवित रह सकता है।

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नासा के एम्स रिसर्च सेंटर के एक शोध वैज्ञानिक स्मिथ कहते हैं, "मुझे लगा कि हम मूल रूप से मृत बायोमास के अलावा कुछ नहीं एकत्र कर रहे हैं।"

लेकिन जब उनकी टीम ने नमूनों के साथ लैब में प्रवेश किया, तो 2011 के वसंत में दो बड़े धूल के प्लमों से लिया, उन्होंने सहयात्रियों के एक संपन्न झुंड की खोज की। 27 प्रतिशत से अधिक बैक्टीरिया के नमूने और 47 प्रतिशत से अधिक कवक के नमूने अभी भी जीवित थे।

अंत में, टीम ने रोगाणुओं की लगभग 2, 100 प्रजातियों का पता लगाया, जिसमें एक प्रकार का आर्किया भी शामिल था, जिसे केवल पहले जापान के तट से अलग कर दिया गया था। "मेरे दिमाग में, वह धूम्रपान बंदूक थी, " स्मिथ कहते हैं। एशिया, जैसा कि वह कहना पसंद करता है, उत्तरी अमेरिका पर छींक आया था।

1830 के दशक में अफ्रीका के 1, 000 मील पश्चिम अफ्रीका में HMS बीगल पर सवार डार्विन ने धूल के गुबार एकत्र किए जाने के बाद से आसमान में सूक्ष्मजीव पाए गए हैं। लेकिन डीएनए विश्लेषण, उच्च-ऊंचाई संग्रह और वायुमंडलीय मॉडलिंग के लिए प्रौद्योगिकियां वैज्ञानिकों को पृथ्वी के ऊपर उच्च जीवन वाले भीड़ को एक नया रूप दे रही हैं। उदाहरण के लिए, हाल के शोध से पता चलता है कि रोगाणु वातावरण में छिपे हुए खिलाड़ी हैं, जिससे बादल बनते हैं, जिससे बारिश होती है, महाद्वीपों के बीच बीमारियां फैलती हैं और शायद मौसम भी बदल जाता है।

स्मिथ कहते हैं, "मैं माहौल को एक राजमार्ग के रूप में मानता हूं, शब्द के सबसे शाब्दिक अर्थ में।" "यह हजारों मील दूर पारिस्थितिक तंत्रों के बीच सूक्ष्मजीवों के आदान-प्रदान को सक्षम बनाता है, और मेरे लिए यह एक अधिक गहन पारिस्थितिक परिणाम है जो हमने अभी भी पूरी तरह से हमारे सिर के चारों ओर नहीं लपेटा है।"

एयरबोर्न रोगाणुओं का संभावित रूप से हमारे ग्रह पर भारी प्रभाव पड़ता है। कुछ वैज्ञानिकों ने ब्रिटेन में उत्तरी अफ्रीका में एक विशाल तूफान के लिए 2001 के फुट-एंड-माउथ प्रकोप का श्रेय दिया है, जो पहले रिपोर्ट किए गए मामलों से केवल एक सप्ताह पहले उत्तर में हजारों मील की दूरी पर धूल और संभवतः पशु बीमारी का प्रसार करता है।

Bluetongue वायरस, जो घरेलू और जंगली जानवरों को संक्रमित करता है, एक बार केवल अफ्रीका में मौजूद था। लेकिन यह अब ग्रेट ब्रिटेन में पाया जाता है, संभवतः प्रचलित हवाओं का परिणाम।

कैरिबियाई के निकट-प्राचीन हिस्सों में प्रवाल भित्तियों की गिरावट की जांच करने वाले वैज्ञानिक धूल की ओर इशारा करते हैं और रोगाणुओं के साथ, अफ्रीकी धूल के तूफान के दौरान हलचल करते हैं और पश्चिम में अपराधी के रूप में ले जाते हैं। समुद्र के प्रशंसकों को मारने वाला एक विशेष कवक 1983 में पहली बार आया था, शोधकर्ताओं का कहना है, जब सहारा में सूखे ने अटलांटिक के पार तैरने वाले धूल के बादल बनाए।

पश्चिम टेक्सास में, टेक्सास टेक यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने दस मवेशियों के फीडलॉट्स के ऊपर और नीचे की ओर हवा के नमूने एकत्र किए। एंटीबायोटिक प्रतिरोधी रोगाणुओं की गिरावट के नमूनों में 4, 000 प्रतिशत अधिक प्रचलित थे। फिलिप स्मिथ, स्थलीय पारिस्थितिक विज्ञान के एक सहयोगी प्रोफेसर और आणविक विष विज्ञान के एक सहयोगी प्रोफेसर ग्रेग मेयर ने कहा कि काम आगे के शोध के लिए एक आधार रेखा स्थापित करता है।

उन्होंने 2016 की शुरुआत में जारी होने वाली व्यवहार्यता का एक अध्ययन पूरा कर लिया है और इस सवाल पर गौर करना चाहते हैं कि कण कितनी दूर तक यात्रा करते हैं और क्या प्रतिरोध को देशी जीवाणुओं तक पहुँचाया जा सकता है। एंटीबायोटिक्स, मेयर नोट, प्रकृति में मनुष्यों द्वारा उधार लेने से बहुत पहले से मौजूद थे। लेकिन क्या होता है जब वे स्थानों पर केंद्रित होते हैं, या हवा पर फैलते हैं?

स्पष्ट है कि वैज्ञानिकों की अपेक्षा कहीं अधिक दुर्गम स्थानों में कहीं अधिक व्यवहार्य रोगाणु हैं।

जॉर्जिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के शोधकर्ताओं ने नासा के शोध अनुदान का समर्थन करते हुए पृथ्वी के ऊपर मीलों दूर तक उड़ते हुए एक विमान द्वारा एकत्र किए गए हवाई नमूनों की जांच की। उन्होंने पाया कि जीवित कोशिकाओं में लगभग 20 प्रतिशत तूफान-टुटे हुए रोगाणुओं का कारण होता है।

जॉर्जिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के एक माइक्रोबायोलॉजिस्ट कोस्तास कोंस्टेंटिनिडिस कहते हैं, "हम 10, 000 मीटर पर इतने सारे बरकरार और जीवित बैक्टीरिया कोशिकाओं को खोजने की उम्मीद नहीं कर रहे थे।"

कॉन्स्टेंटिनिडिस और उनकी टीम विशेष रूप से इस बात में रुचि रखते हैं कि कैसे रोगाणुओं ने बादल बनाने और वर्षा में योगदान दिया। हवा में बैक्टीरिया में नाभिक संघनन शुरू करते हैं। अब कुछ वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि मौसम विज्ञान में रोगाणुओं की प्रमुख भूमिका हो सकती है। "कॉन्स्टेंटिनिडिस ने कहा, " उनके पास बादल बनने और जलवायु को प्रभावित करने की काफी संभावनाएं हैं।

इस बीच, स्मिथ का इरादा है कि कैसे रोगाणु जीवित रहते हैं या शायद ऊपरी वायुमंडल के कठोर विकिरण में दिनों-दिन की यात्रा के बाद खुद को मरम्मत करते हैं। नासा की एक परियोजना, EMIST (स्ट्रैटोस्फीयर में एक्सपोज़र सूक्ष्मजीव), स्मिथ द्वारा प्रस्फुटित, दो बार बीजाणु-गठन बैक्टीरिया को न्यू मैक्सिको रेगिस्तान से 125, 000 फीट ऊपर गुब्बारे पर उनके अस्तित्व की जांच करने के लिए ले गया है।

नासा के लिए, कार्य ग्रह सुरक्षा से संबंधित है। यदि पृथ्वी के जीवाणुओं से दूषित एक अंतरिक्ष यान मंगल तक पहुँच जाता है - जिसमें पृथ्वी के समताप मंडल के समान स्थितियाँ होती हैं और जीवाणु जीवित रहते हैं, तो यह मंगल पर जीवन के साक्ष्य के लिए हमारी खोज को जटिल बना सकता है या यहां तक ​​कि मूल रोगाणुओं को भी मार सकता है।

लेकिन इसमें व्यापक संभावनाएं भी हैं। पहले शोधकर्ताओं ने आश्चर्यचकित करने वाली दवाओं की खोज करने वाले वर्षावनों की खोज की, शोधकर्ताओं ने एक दिन वायुमंडल के छोटे निवासियों में उपाय खोजा। शायद वायुमंडलीय जीवाणु हमें अंतिम सनस्क्रीन और विकिरण से सुरक्षा प्रदान कर सकते हैं।

"यह असाधारण है कि एक जीव जो इस तरह के कठोर वातावरण से बच सकता है, कई मामलों में एक एकल कोशिका है, " स्मिथ कहते हैं "वे क्या कर रहे हैं वे क्या कर रहे हैं?"

24 अगस्त 2014 को लॉन्च होने से कुछ समय पहले एक वैज्ञानिक बैलून नासा के एक्सपोजिंग सूक्ष्मजीवों को स्ट्रैटोस्फियर (ई-मिस्ट) प्रयोग में रखता है। इस प्रयोग ने ऊपरी वातावरण में पृथ्वी के बैक्टीरिया को यह जानने के लिए उजागर किया कि क्या वे कठोर परिस्थितियों से बच सकते हैं। (नासा)