मोंटाना स्टेट यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं के हालिया विश्लेषण के अनुसार, येलोस्टोन के निचले गीजर बेसिन में माइक्रोबियल लाइफ ऑक्सीजन के जीवन के शोषण के विकास के लिए सुराग रख सकता है।
टीवह बेसिन के ऑक्टोपस और शंकु स्प्रिंग्स के निवासी केलप-जैसे, जिलेटिनस ‘स्ट्रीमर’ संरचनाओं में रहते हैं, जो सुपरहिट की गई धाराओं में उग्र रूप से झगड़ते हैं, जो लगभग 88 डिग्री सेल्सियस (190 डिग्री फरेनहाइट) को मंडराते हैं। आनुवंशिक रूप से प्राचीन बैक्टीरिया और आर्किया के समान, टीउत्तराधिकारी अस्तित्व प्राइमर्डियल सूप में एक खिड़की है जिसमें से जीवन उभरा है।
जबकि ये माइक्रोबियल समुदाय कई लक्षण साझा करते हैं, स्प्रिंग्स के वातावरण कुछ मौलिक तरीकों से अलग हैं।
ऑक्टोपस वसंत में उच्च स्तर (के बारे में) 20 माइक्रोमोलर) भंग ऑक्सीजन का पड़ोसी शंख वसंत की तुलना में, जो कम से कम भंग ऑक्सीजन के 1 माइक्रोमोलर में लगभग कोई भी नहीं है।
इस बीच, शंकु वसंत में अत्यधिक विषाक्त विघटित सल्फाइड से कहीं अधिक है (120 से अधिक माइक्रोमोलर) ऑक्टोपस स्प्रिंग की तुलना में (2-3 से कम माइक्रोमोलर)।
रसायन विज्ञान में इन अंतरों का अर्थ है प्रत्येक वसंत में समुदायों के बीच तुलना हमें यह समझने में मदद कर सकती है कि जीवन पहले कैसे जीवित रहा-और इसके दौरान-ग्रेट ऑक्सीकरण घटना (GOE) जो पृथ्वी के लगभग ऑक्सीजन-मुक्त वातावरण को हमारे पसंदीदा गैस के साथ 2.5 बिलियन साल पहले भरती थी।
पृथ्वी के शुरुआती रोगाणुओं में कोई संदेह नहीं है कि ऑक्सीजन के निशान को उनके जैव रसायन से पहले बुनाई करने के तरीके विकसित किए गए थे, फिर भी अत्यधिक-प्रतिक्रियाशील आणविक ऑक्सीजन की उपस्थिति ने पूरे नए रक्षा रणनीति के विकास की मांग की होगी।
क्या अधिक है, उच्च सांद्रता में सल्फाइड्स आज के एरोबिक जीवों में श्वसन मशीनरी को अवरुद्ध कर सकते हैं, आगे के सवालों पर सवाल उठाते हैं कि कैसे हॉट स्प्रिंग्स में प्राचीन जीवन का मुकाबला करने और बढ़ते ऑक्सीजन के स्तर का उपयोग करने के लिए विकसित हो सकता है।
ऑक्सीजन और सल्फाइड के उनके अलग -अलग स्तरों के साथ, स्प्रिंग्स को गोए के दोनों ओर जीवन के लिए प्रॉक्सी माना जा सकता है, जिससे शोधकर्ताओं को इस महत्वपूर्ण संक्रमण पर सुराग के लिए खुदाई करने के लिए सही आधार मिलते हैं।
अध्ययन का नेतृत्व जियोकोक्रोबोलॉजिस्ट बिल इनस्केप ने किया था, जो 1999 से येलोस्टोन के गर्मी-प्रेमी रोगाणुओं का अध्ययन कर रहे हैं।
“प्रयोगशाला में इस तरह के एक प्रयोग को पुन: पेश करना बहुत मुश्किल होगा, केवल ऑक्सीजन और सल्फाइड की सही मात्रा के साथ गर्म-पानी की धाराओं को बनाने की कोशिश करने की कल्पना करें,” इन्सकीप कहते हैं।
“और यह इन वातावरणों का अध्ययन करने के बारे में बहुत अच्छा है। हम इन टिप्पणियों को सटीक भू -रासायनिक परिस्थितियों में बना सकते हैं जो इन जीवों को पनपने की आवश्यकता है।”
माइक्रोब नमूनों के जीन और उनके उत्पादों का विश्लेषण करके, टीम दो स्प्रिंग्स में माइक्रोबियल विविधता और श्वसन गतिविधि की तुलना कर सकती है।
“स्ट्रीमर समुदाय नग्न आंखों के साथ दिखाई देने वाले बड़े पर्याप्त संरचनाएं हैं, “इन्सकीप ने लिखा है प्रकृतिअनुसंधान समुदायों।
“टीउनकी भौतिक वास्तविकता हमें सूचित करती है कि गैस विनिमय इष्टतम विकास के लिए आवश्यक है, जो कि बड़े फिलामेंटस संरचनाओं के तेजी से दोलन से भी प्रभावित होता है जो अशांति पैदा करते हैं और वातावरण के साथ गैस विनिमय की दर में वृद्धि की संभावना है। “
ऑक्टोपस स्प्रिंग के उच्च-ऑक्सीजन वातावरण में, ऑक्सीजन-भूखे रोगाणुओं की अधिक विविधता थी, जो अन्य जीवों को जीवित रहने के लिए खाना चाहिए (रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से अपना भोजन बनाने के बजाय, जैसा कि अन्य रोगाणु कभी-कभी करते हैं)।
वास्तव में, ऑक्टोपस वसंत में जीवन सामान्य रूप से अधिक विविध था। और लगभग सभी सूक्ष्मजीवों में ऑक्सीजन श्वसन के लिए सक्रिय जीन थे।
लेकिन यहां तक कि सल्फिडिक में, शंकुधारी शंख वसंत में, जिसमें इसकी “बहुत स्नोटी” स्ट्रीमर्स के भीतर बहुत कम माइक्रोबियल विविधता थी, ऑक्सीजन के उपयोग की संभावना अव्यक्त है।
हाइड्रोजन को जोड़कर ऑक्सीजन को परिभाषित करने वाले विभिन्न प्रकार के एंजाइम सबसे आम आबादी में पाए गए थे, और दोनों स्प्रिंग्स में उत्पादित किए गए थे। गौरतलब है कि ऑक्सीजन के लिए उच्चतम आत्मीयता वाले एंजाइमों को केवल सल्फाइड के उच्च सांद्रता के साथ निवास स्थान में व्यक्त किया गया था।
“ये उच्च-आत्मीयता ऑक्सीजन ऑक्सीजन के नैनोमोलर स्तर पर सक्रिय हैं, और सल्फिडिक स्थितियों के तहत देखे गए उच्च प्रतिलेखन की व्याख्या करते हैं शंख वसंत, ” Inskeep ने लिखा।
उनके परिणामों से पता चला है कि ये आनुवंशिक रूप से प्राचीन, गर्मी-प्रेमी रोगाणुओं को ऑक्सीजन के स्तर पर श्वसन किया जाता है, आमतौर पर इस तरह के कार्य का समर्थन करने के लिए बहुत कम समझा जाता है कि हम आज बहुत विषाक्त के रूप में सोचते हैं। और अगर वे ऐसा कर सकते हैं, तो महान ऑक्सीकरण घटना से पहले उभरे जीवन रूप क्यों नहीं?
पृथ्वी के शुरुआती दिनों में काम करने के लिए बहुत कुछ नहीं हो सकता है, लेकिन कुछ शुरुआती एरोबिक चयापचय जीनों पर गुजरने के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन पर स्क्रैप कर सकते हैं जो एक दिन एक ऑक्सीजन युक्त वातावरण में पनपते हैं।
तो अगली बार जब आप एक गहरी सांस का आनंद लें, तो याद रखें कि यह हमेशा इतना आसान नहीं था।
अध्ययन में प्रकाशित किया गया था प्रकृति संचार।
