सर्च-रिसर्च : ऑक्सिजन नव्हे अर्सेनिक होता ‘प्राणवायू’

ऑक्सिजनशिवाय पृथ्वीची आपण कल्पनाच करू शकत नाही. परंतु, पृथ्वीच्या निर्मितीपासून ऑक्सिजन मुबलक प्रमाणात होता का? पृथ्वीवरील जीवनाची सुरवात ऑक्सिजनच्या उपलब्धतेपासूनच झाली की त्यापूर्वीही पृथ्वीवर सजीव होते? सजीवांची निर्मिती ऑक्सिजनमुळेच झाली का? अशा अनेक प्रश्नांची उत्तरे शोधण्याचा प्रयत्न अनेक वर्षांपासून सुरू आहे. ऑक्सिजन हाच `प्राणवायू` आहे, या संकल्पनेला धक्का बसेल अशी गोष्ट संशोधनातून पुढे आली आहे. 

सध्या बहुतांश सजीव ऑक्सिजनवर अवलंबून आहेत. परंतु, ऑक्सिजन पृथ्वीवर तयार होण्यापूर्वीही सजीवसृष्टी अस्तित्वात होती आणि ते सजीव अर्सेनिकचा वापर ‘प्राणवायू’प्रमाणे करत होते. सूर्यप्रकाश, पाणी आणि कार्बन डायऑक्साईडचे रूपांतर वनस्पती आणि काही जिवाणू कार्बोहायड्रेडट आणि ऑक्सिजनमध्ये करतात. या ऑक्सिजनचा वापर इतर जीव करतात.

- ताज्या बातम्यांसाठी डाऊनलोड करा ई-सकाळचे ऍप

ऑक्सिजनच्या साखळीतील ही एक महत्त्वाची प्रक्रिया आहे. परंतु, ऑक्सिजनपूर्वीही सजीव होते. दुसऱ्या शब्दांत सांगायचे झाले तर पृथ्वीच्या आयुष्यापैकी निम्म्या कालावधीमध्ये म्हणजे पहिल्या दीड अब्ज वर्षात ऑक्सिजन उपलब्ध नव्हता. त्या काळातील जीवसृष्टी कशी होती याबाबतची पुरेशी माहिती अजून उपलब्ध नाही. मात्र या काळात अर्सेनिकचा वापर ‘प्राणवायू’प्रमाणे होत असल्याचे पुरावे आता आढळले आहेत. याबाबतचे संशोधन कम्युनिकेशन्स अर्थ अँड एन्व्हायर्नमेंटमध्ये प्रसिद्ध करण्यात आले आहे. कनेक्टिकट विद्यापीठातील प्रा. पीटर विस्चर यांच्या नेतृत्वाखाली हे संशोधन करण्यात आले.

- पुण्याच्या बातम्या वाचण्यासाठी येथे ► क्लिक करा

चिलीमधील अॅटाकॅमा वाळवंटातील लागुना ला ब्रावा येथे शास्त्रज्ञांना क्षाराचे प्रमाण प्रचंड असलेल्या तळ्यामध्ये जांभळ्या रंगाचे लाखो सूक्ष्मजीव आढळून आले. ऑक्सिजनशिवाय त्यांनी आपली जीवन साखळी तयार केली होती. तसेच कार्बोनेटपासून तयार स्टोमॅटोलाइट खडकांमध्ये अशा प्रकारच्या जीवाणूंचे अवशेष आढळून आले आहेत. या खडकांचा कालावधी सुमारे ३.७ अब्ज वर्षांपूर्वीचा आहे, अशी माहिती विस्चर यांनी दिली. या खडकांत सापडलेल्या आणि चिलीतील तळ्यात सापडलेले जिवाणू सारखेच असल्याचे आढळून आले आहे. या दोन्हींचा गेल्या ३५ वर्षांपासून प्रा. विस्चर अभ्यास करत आहेत. त्यावरून त्यांनी ऑक्सिजनपूर्वीच्या जगाची कल्पना मांडली आहे.

ऑक्सिजन नसताना हायड्रोजन, सल्फर किंवा लोह अशा पदार्थांचा उपयोग सूक्ष्मजीव करत असावेत. लोहाच्या मदतीने प्रकाशसंश्लेषण शक्य असल्याचा दावा विस्चर यांनी केला. मात्र त्याचे पुरावे जीवाश्मांमध्ये सापडले नसल्याचे त्यांनी स्पष्ट केले. अर्सेनिकच्या साह्यानेही प्रकाशसंश्लेषण होऊ शकत असल्याचे पुरावे २००८मध्ये मिळाले. त्यांचाही अभ्यास विस्चर यांच्या चमूने केला. ज्वालामुखींचे उद्रेक वारंवार होत असलेल्या कालखंडात वातावरणातील कार्बनचा वापर जिवाणू करत असावेत. त्यावेळी ओझोनचा थर नसल्याने अतिनील किरणांचे प्रमाणही प्रचंड होते आणि समुद्रही विषारी द्रव्यांनीच भरलेले होते, असे विस्चर यांचे मत आहे. 

चिलीमध्ये सापडलेल्या सूक्ष्मजीवांमुळे पाण्याचा रंग लालसर झाला होता. त्या पाण्यात अर्सेनिकचे प्रमाणही प्रचंड होते. तसेच ऑक्सिजनचे प्रमाण त्यात अजिबात नव्हते. अशा स्थितीतही ते सूक्ष्मजीव अस्तित्व टिकवून होते. इतकेच नव्हे, तर त्यांची वाढही होत होती. ऑक्सिजनच्या ऐवजी ते अर्सेनिकचा वापर करत होते. या सर्व अभ्यासातून पृथ्वीच्या सुरवातीच्या काळातील सजीवसृष्टी कशी असावी याची कल्पना  करता येऊ शकते. महाराष्ट्रातही उल्कावर्षावामुळे तयार झालेल्या लोणारच्या तळ्यामध्ये अशाच प्रकारचे सूक्ष्मजीव आढळले आहेत. या जीवांमुळे पाण्याचा रंग जांभळट लालसर झाल्याचे दिसून आले आहे.  या सूक्ष्मजीवांचा संबंध थेट पृथ्वीच्या उत्पत्तीच्या काळाशी किंवा जीवसृष्टीच्या अगदी सुरुवातीच्या काळाशी जोडला जात असल्याने त्याचा सखोल अभ्यास सुरू आहे.

Edited By - Prashant Patil