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दीमक बेलिस और जैव ईंधन

फाल्के वार्नेक एक घुड़सवार आवर्धक कांच के माध्यम से नीचे झुक गया और कीड़े के एक छोटे से ढेर पर धीरे से पेक किया। वे मृत थे - जमे हुए और एक ठंडे धातु के ब्लॉक पर ढेर किए गए जैसे कि कॉफी के चम्मच पर घिरे हुए मैदान। ठीक-ठाक संदंश की एक जोड़ी के साथ, उसने अपने वक्ष के आधार पर एक कीड़े को पकड़ लिया और उसे ब्लॉक से हटा दिया। यह भूरा था, और शायद ही एक बरौनी से बड़ा था। एक दूसरे संदंश के साथ, उसने अपने उदर के अंत पर चुटकी ली। वह धीरे से गले लगा, और उसे दो में खींच लिया। एक चमकदार, लाल रंग का तार एक्सोस्केलेटन के बाहर आसानी से फिसल जाता है। वार्नके मुस्कराए। "यह दीमक के बारे में एक अच्छी बात है, " उन्होंने एक मोटे जर्मन उच्चारण के साथ कहा। "आपको एक टुकड़े में पूरी आंत मिलती है।"

वॉर्नकी नहीं चाहता कि दीमक की प्लंबिंग फट जाए और उसकी सामग्री चारों ओर घुल जाए। यह वह सामग्री है जिसमें वह दिलचस्पी रखता है। आंत में बल्बनुमा कक्ष होते हैं जो कि भारी मात्रा में रोगाणुओं के साथ सूजन होते हैं जो दीमक लकड़ी से सेल्यूलोज को तोड़ने या कीटों को घास लगाने के लिए काम में लेते हैं। जब वह दीमक को "प्यारे छोटे जानवर" नहीं कह रहा है, तो वह उन्हें "चलने वाले बायोरिएक्टर" के रूप में संदर्भित करता है और अपने रसदार अंदरूनी को एक प्रकार का तरल सोना मानता है। अभी के लिए, वह केवल स्ट्रिंग पर सबसे बड़े बल्ब में रुचि रखता है, जिसे तीसरे प्रोक्टोडियल सेगमेंट के रूप में जाना जाता है, या, माइक्रोबियल पारिस्थितिकी के वर्नाक्यूलर में, "हिंडगट पंच।" यह माइक्रोलिटर के आकार का डिब्बा - आस-पास के आंत वर्गों की तुलना में बहुत बड़ा है और आसानी से नग्न आंखों के साथ प्रतिष्ठित है - रोगाणुओं के एक अलग समुदाय का घर है जो कुछ लोगों को लगता है कि ऊर्जा संकट को हल करने में मदद कर सकते हैं।

वॉर्नकी, कैलिफोर्निया के वॉलनट क्रीक में ऊर्जा विभाग के संयुक्त जीनोम संस्थान के एक शोधकर्ता, दीमक के साथ अपने काम के लिए हाल ही में बहुत ध्यान आकर्षित कर रहे हैं। कीट चीनी में सेलुलोज को मोड़ने में उल्लेखनीय रूप से कुशल हैं - स्विचग्रास या चिनार के पेड़ जैसे पौधों से ईंधन बनाने में पहला कदम। वैज्ञानिक दीमक से मुकाबला नहीं कर सकते। वे प्रयोगशाला में सेल्युलोज के कठिन बंधनों को तोड़ सकते हैं, लेकिन जो एंजाइम वे उपयोग करते हैं वे बेतहाशा, निषेधात्मक रूप से महंगे हैं। यहीं वार्नके अंदर आता है। उसके शोध में कुछ लोगों को दीमक के माइक्रोबियल स्टू में डुबोने और कुछ एंजाइमों को बाहर निकालने की संभावना पर लार पड़ रही है जो अंततः औद्योगिक पैमाने पर सेलूलोज से इथेनॉल का उत्पादन करना संभव बनाते हैं।

संदंश को एक तरफ रखते हुए, वार्नके ने दो लंबी सुइयों को उठाया और दीमक के अंगों और कारापेस को दूर धकेल दिया। उन्होंने इसे नम रखने के लिए कण्ठ पर बफर के घोल की एक बूंद डाल दी और फिर उभरे हुए हिंजट पंच पर हमला करने के लिए आगे बढ़े, बार-बार चमकदार बल्ब को तब तक पीटते रहे जब तक कि इसकी सामग्री बाहर नहीं निकली और बफर के साथ मिलकर एंजाइमों और सेल्युलोज अंशों का घोल बनाने लगे। अपने विंदुक के साथ, उसने कुछ तरल "मैश" को चूसा और इसे एक प्लास्टिक ट्यूब में बदल दिया। वह मैश में सेल्यूलोज-डिग्रेडिंग एंजाइम की पहचान करने की उम्मीद करता है, लेकिन उसे पहले यह पता लगाना होगा कि कौन से आंत में रहने वाले बैक्टीरिया उन्हें बनाते हैं, और कौन से वास्तव में सेल्यूलोज को पचाने का काम करते हैं।

जब मौसम अच्छा होता है, तो वॉर्नकी बाइक के ट्रेन में जाते हैं और इसे बर्कले से पहाड़ियों के माध्यम से वॉलनट क्रीक के उपनगर तक ले जाते हैं। ट्रेन स्टेशन पर वह वापस अपनी बाइक पर बैठ जाता है और संयुक्त जीनोम इंस्टीट्यूट के बरामदे, औद्योगिक-पार्क-जैसे परिसर में कुछ मील की दूरी पर साफ सुथरे स्ट्रिप मॉल और गैस स्टेशन चलाता है। डीओई ने मानव जीनोम परियोजना के केंद्र के रूप में सेवा करने के लिए 1997 में संस्थान खोला, जिसने हमारे डीएनए में आधार जोड़े के अनुक्रम को परिभाषित किया। परियोजना 2003 में समाप्त हो गई, लेकिन जेजीआई जीनोम अनुक्रमण और मैपिंग कार्य का एक वैश्विक केंद्र बना हुआ है। इमारत के अंदर प्रयोगशालाओं और कार्यालयों की शाखा में लगभग सौ वाशिंग मशीन के आकार की अनुक्रमण मशीनें गुनगुनाती हैं, जो दुनिया भर के वैज्ञानिकों द्वारा विश्लेषण के लिए यहां भेजे गए डीएनए और आरएनए नमूनों की प्रतीक्षा करती हैं।

जर्मनी के ब्रेमेन में मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर मरीन माइक्रोबायोलॉजी में पीएचडी करने वाले वार्नेके ने वॉलनट क्रीक में एक और भी अधिक दुर्लभ विशेषज्ञता हासिल कर ली है। वह माइक्रोबायोलॉजिस्ट के एक छोटे से बैंड का हिस्सा है, जिसने मेटागोनोमिक्स नामक एक अपेक्षाकृत नए क्षेत्र के लिए अपनी अगर प्लेट्स को छोड़ दिया है, जिसमें पर्यावरणीय नमूनों से सीधे डीएनए का विश्लेषण करना शामिल है, जैसे कि खेती की गई कोशिकाओं के बजाय दीमक हिम्मत या एक चम्मच समुद्र की सतह के पानी के चम्मच।

अमेरिकी ऊर्जा विभाग के शोधकर्ता, फॉक वार्नेक, ऊर्जा संकट को हल करने में मदद के लिए उम्मीद में दीमक का अध्ययन करते हैं (जूलिया ऑल्स्टस्ट) लकड़ी की लुगदी का दीमक पाचन संभावित नए जैव ईंधन (iStockphoto) में अनुसंधान का विषय है

"माइक्रोबायोलॉजिस्ट को हमेशा संदेह होता है कि वे कुछ विविधता को याद कर रहे थे, " वार्नेके ने कहा। जीनोम अनुक्रमण के शुरुआती दिनों में, वैज्ञानिकों ने एक समय में एक प्रकार का सूक्ष्मजीव विकसित किया, फिर उन कोशिकाओं में डीएनए को निकाला और अनुक्रमित किया। उनके लिए, एक दीमक के पेट के ठीक बाहर रोगाणुओं का एक यादृच्छिक संग्रह चूसना और प्रत्येक व्यक्ति के बैक्टीरियल उम के आनुवंशिक सामग्री को अनुक्रमित करने और क्रमबद्ध करने की उम्मीद करना असंभव नहीं होने पर नीच दुस्साहसी प्रतीत होता था।

35 साल की उम्र में व्लादिमीर पुतिन की तरह दिखने वाले वार्नेक खुद को लैब बेंच में एक खोजकर्ता मानते हैं। उसकी गर्दन के पीछे के बालों को जो चुभता है, वह उपन्यास एंजाइमों की खोज है - नए का आकर्षण, और बहुत, बहुत छोटे प्रदेशों का। "यह तितलियों को देखने वाला पहला व्यक्ति होने के समान है, " वे कहते हैं।

अपने लैब स्टूल पर शिफ्ट करने के बाद, वार्नेके ने उस प्रक्रिया में समझौता करना शुरू कर दिया, जो वह बाकी दिन खत्म करने में खर्च करता था। उन्होंने अपने सुरक्षा चश्मे और लेटेक्स दस्ताने को फिर से अन्याय किया, एक और दीमक उठाया, और फिर से पूरी तरह से सड़ने की प्रक्रिया शुरू कर दी। यह दीमक, एक Nasutitermes कॉर्निगर, दूसरों की तरह भूरा था और एक चमकदार, काटने का निशानवाला पेट था। इसके बेजान, गोल सिर के ऊपर से दो पिंक चिपके हुए थे। जीनस में दीमक Nasutitermes सूखी मृत लकड़ी पर फ़ीड करते हैं। यह, इससे पहले कि यह जमे हुए और फ्लोरिडा से यहां भेज दिया गया था, एक कार्यकर्ता, जाति के एक सदस्य, भाग में, एक घोंसले के सैनिकों और प्रजनन रॉयल्टी खिलाने के लिए सेल्यूलोज को खोजने और प्रसंस्करण के साथ आरोपित किया गया था।

Nasutitermes वार्नके दिल के करीब एक जीनस है। 2007 में जीनस के साथ किए गए एक मेगाहर्टेनोमिक अध्ययन ने कीटों के जेली के अंदर क्या होता है, इस बारे में नई जानकारी का एक समूह को उजागर किया। न केवल उन्होंने और उनके सहयोगियों ने पहले अज्ञात एंजाइमों की खोज की, लेकिन उन्होंने यह भी पुष्टि की कि तथाकथित "उच्च" दीमक के वर्ग में, हिंडगुट-निवास बैक्टीरिया उन एंजाइमों को संश्लेषित करते हैं - वार्नेके के अध्ययन से पहले केवल एक अटकलें। उस काम ने उन्हें प्रतिष्ठित जर्नल नेचर में एक पेपर पर पहली-ऑथरशिप प्रदान की इसके बाद मीडिया रुचि, व्याख्यान अनुरोध और अब बायोसाइंसेज इंस्टीट्यूट-यूसी बर्कले के नए जैव ईंधन उद्यम से बीपी के साथ $ 240, 000 का अनुदान, अगले दो साल बिताने के लिए दीमक की चपेट में आने से बचने के लिए, इस बार तीन अलग-अलग घास खिलाया गया। प्रजातियों।

दीमक के साथ वार्नके के रिश्ते में एक सामान्य जुनून का निशान है। सप्ताहांत में बर्कले पहाड़ियों में टिल्डेन पार्क के माध्यम से चलता है, वार्नेकी ने लाठी और नरम जंगल के कूड़े के ढेर को अपनी जेब में डाल लिया। वह मलबे को अपने अपार्टमेंट में वापस ले जाता है और इसे एक टेरारियम में छिड़कता है, कुछ सौ दीमक के घर जो वह कैलिफोर्निया के जंगली से एकत्र किया गया है। ये कीड़े अलग होने के लिए नहीं हैं, बल्कि केवल देखभाल करने के लिए हैं। "मुझे नहीं पता कि उन्हें क्या खिलाना है, " उन्होंने कहा, "लेकिन मुझे लगता है कि वे खुश हैं।" वार्नेके छोटे का एक कर्तव्यपूर्ण क्यूरेटर है; वह छोटे जीवों और उनके सूक्ष्म आंतरिक समुद्रों की सेवा करता है।

लैब में, वार्नेके ने अपने हाथ से अब पिघले हुए दीमक के ढेर को ढेर कर दिया और उन्हें बायोझार्ड बिन में फेंक दिया। वह अपना पहला सेट - प्रति ट्यूब पचास घटाकर समाप्त कर देता था - और कमरे के दूसरी तरफ फ्रीज़र से एक नया संग्रह प्राप्त करने के लिए जाता था। वह उनके साथ हिंसक है, लेकिन दीमक के लिए उसका स्नेह स्पष्ट है। उनके काम की हरित ऊर्जा क्षमता, हालांकि, वार्नेके को ज्यादातर अप्रकाशित छोड़ देती है। वह खुशी से जैव ईंधन व्यवहार्यता पर बहस करेंगे, लेकिन कहते हैं कि विषय उन्हें चेतन नहीं करते हैं।

उन्होंने दीमक की नई नली खोली और धातु के ब्लॉक पर एक छोटा ढेर डाला। वह अगले दिन यूरोप के लिए उड़ान भरेंगे, जो सेल्युलोज-क्षरण अनुसंधान में सबसे आगे रहने के लिए उत्सुक शिक्षाविदों को दीमक के काम पर बातचीत का एक दौर देगा। "यह एक अच्छा पहलू है और मुझे उम्मीद है कि यह एक उपयोगी योगदान होगा, " वार्नेके ने कहा, सभी उत्साह का एक सा थका हुआ लग रहा है। "लेकिन मैं सबसे पहले बुनियादी विज्ञान, सूक्ष्मजीव विविधता और सहजीवन में रुचि रखता हूं।" फिर उसने एक और दीमक उठाया, और उसे दो हिस्सों में बाँट दिया।

दीमक बेलिस और जैव ईंधन