വാർത്തകളിൽ എന്തുകൊണ്ട്?
സെപ്റ്റംബർ 22-ന് സെല്ലിൽ (Cell) പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു പഠനം, മുമ്പ് അംഗീകരിക്കപ്പെട്ട യുകാരിയോട്ടിക് പരിധിക്കപ്പുറം 63°C-ൽ വിഭജിക്കുന്ന ഒരു അമീബയെ വിവരിക്കുന്നു. കാലിഫോർണിയയിലെ (California) ലാസെൻ വോൾക്കാനിക് നാഷണൽ പാർക്കിലെ (Lassen Volcanic National Park) ചൂടുവെള്ളത്തിൽ നിന്നാണ് Incendiamoeba cascadensis എന്ന ജീവി വന്നത്. യൂക്കറിയോട്ടുകൾക്ക് ന്യൂക്ലിയസും മറ്റ് ആന്തരിക കമ്പാർട്ടുമെൻ്റുകളുമുള്ള കോശങ്ങളുണ്ട്; അവയിൽ ഏകകോശ ജീവികളും സസ്യങ്ങളും മൃഗങ്ങളും ഉൾപ്പെടുന്നു. യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിൻ്റെ നാഷണൽ എയറോനോട്ടിക്സ് ആൻഡ് സ്പേസ് അഡ്മിനിസ്ട്രേഷൻ്റെ (National Aeronautics and Space Administration), അഥവാ NASA (NASA) പിന്തുണയുള്ള ഗവേഷകർ, ഈ അമീബ അസാധാരണമായ ചൂടിലും സജീവമായി തുടരുന്നുവെന്ന് കണ്ടെത്തി. ഫലം സെല്ലുലാർ ഹീറ്റ് ടോളറൻസിനെക്കുറിച്ച് അറിയാവുന്ന കാര്യങ്ങൾ വിപുലീകരിക്കുന്നു. ഇത് ഹ്രസ്വമായി അതിജീവിക്കുന്ന ഓരോ താപനിലയിലും ജീവികൾ പുനർനിർമ്മിക്കുന്നുവെന്നോ അല്ലെങ്കിൽ ബഹിരാകാശത്ത് മറ്റെവിടെയെങ്കിലും ജീവനുണ്ടെന്നോ ഇത് സ്ഥാപിക്കുന്നില്ല.
നിരവധി ചെറിയ പരിതസ്ഥിതികളുള്ള ഒരു അഗ്നിപർവ്വത ക്രമീകരണം
പടിഞ്ഞാറൻ വടക്കേ അമേരിക്കയിലെ (North America) കാസ്കേഡ് (Cascade) അഗ്നിപർവ്വത പ്രദേശത്തിൻ്റെ തെക്ക് ഭാഗത്തായി വടക്കൻ കാലിഫോർണിയയിലാണ് ലാസെൻ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്. ഭൂമിക്കടിയിലൂടെ നീങ്ങുന്ന മഴയും മഞ്ഞുരുകലുമാണ് അതിൻ്റെ ചൂടുവെള്ള സവിശേഷതകൾ നൽകുന്നത്. ചൂടുള്ളതോ ഉരുകിയതോ ആയ പാറയിൽ നിന്നുള്ള ചൂട് വെള്ളം ഉപരിതലത്തിലേക്ക് മടങ്ങുന്നതിന് മുമ്പ് ചൂടാക്കുന്നു. പാർക്കിൽ നീരാവി വെൻ്റുകൾ, മഡ് പോട്ടുകൾ, ചൂടുള്ള കുളങ്ങൾ എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ചൂടാക്കിയ വെള്ളം ഭൂപ്രകൃതിയിലൂടെ നീങ്ങുന്ന ചാനലുകളും ഉൾപ്പെടുന്നു.
ഈ പരിതസ്ഥിതികളെല്ലാം ഒരുപോലെ ചൂടുള്ളതോ രാസപരമായി സമാനമോ അല്ല. മറ്റ് വിതരണങ്ങളുമായി ഒഴുകുകയോ കലർത്തുകയോ ചെയ്യുമ്പോൾ വെള്ളം തണുപ്പിക്കാൻ കഴിയും. അതിനാൽ ഒരു ജിയോതെർമൽ സ്ട്രീമിൽ നിന്ന് ശേഖരിക്കുന്ന ഒരു ജീവി തിളക്കുന്ന വെള്ളത്തിൻ്റെ മുഴുവൻ ഭൂപ്രകൃതിയെയല്ല, മറിച്ച് ഒരു പ്രത്യേക വ്യവസ്ഥകൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. ലബോറട്ടറി അളവുകൾ പ്രധാനമാണ്, കാരണം അവ സൈറ്റിൻ്റെ അഗ്നിപർവ്വത രൂപത്തിൽ നിന്ന് ഊഹിക്കുന്നതിനേക്കാൾ നിർവചിക്കപ്പെട്ട താപനിലയിൽ അതിൻ്റെ കഴിവുകൾ പരിശോധിക്കുന്നു.
"സങ്കീർണ്ണമായ" എന്ന വാക്കിന് വിശദീകരണം ആവശ്യമുള്ളത് എന്തുകൊണ്ട്
അമീബ ഒരു ഏകകോശ ജീവിയാണ്. അതിൻ്റെ സങ്കീർണ്ണത ആ സെല്ലിനുള്ളിലെ ഓർഗനൈസേഷനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, അതിൽ ജനിതക വസ്തുക്കൾ അടങ്ങിയ ന്യൂക്ലിയസ് ഉൾപ്പെടുന്നു. യൂക്കറിയോട്ടിക് കോശങ്ങൾക്ക് സ്പെഷ്യലൈസ്ഡ് ഫംഗ്ഷനുകൾ നിർവഹിക്കുന്ന മെംബ്രൻ ബൗണ്ട് ഘടനകളുമുണ്ട്. ബാക്ടീരിയകൾക്കും ആർക്കിയയ്ക്കും മെംബ്രൺ ഘടിപ്പിച്ച ന്യൂക്ലിയസ് ഇല്ലാത്ത വ്യത്യസ്ത സെല്ലുലാർ ഓർഗനൈസേഷൻ ഉണ്ട്. ആ ഗ്രൂപ്പുകളിലെ ചില അംഗങ്ങൾക്ക് യുകാര്യോട്ടുകളിൽ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്ന പരിധിക്കപ്പുറമുള്ള താപനിലയെ സഹിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ഇതിനകം അറിയപ്പെട്ടിരുന്നു.
കണ്ടെത്തൽ തൽഫലമായി ജീവൻ്റെ ഒരു പ്രത്യേക വിഭാഗത്തെ സംബന്ധിച്ചാണ്. ഇത് ഭൂമിയിലെ (Earth) എല്ലാ ജീവജാലങ്ങൾക്കുമുള്ള ഒരു രേഖയല്ല, അല്ലെങ്കിൽ ഒരു വലിയ മൃഗത്തിന് സമാനമായ അവസ്ഥകളെ സഹിക്കാൻ കഴിയുമെന്നതിൻ്റെ തെളിവല്ല. ആന്തരിക സ്തരങ്ങളും മറ്റ് സെല്ലുലാർ ഘടകങ്ങളും യൂക്കറിയോട്ടിക് നിലനിൽപ്പിനെ പരിമിതപ്പെടുത്തുമെന്ന് കരുതപ്പെടുന്നതിനാൽ താരതമ്യം അർത്ഥവത്താണ്. അത്തരം താപനിലകളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ന്യൂക്ലിയസ് ഉള്ള സെൽ ആ പരിമിതികളെക്കുറിച്ച് പഠിക്കുന്നതിന് ഒരു പുതിയ കേസ് നൽകുന്നു.
നാല് താപനിലകൾ വ്യത്യസ്ത ഫലങ്ങൾ വിവരിക്കുന്നു
ഏറ്റവും ശക്തമായ ഫലം പുനരുൽപാദനത്തെ സംബന്ധിച്ചാണ്: അമീബ 63 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ വിഭജിച്ചു. ചില ഫംഗസുകളിലും റെഡ് ആൽഗകളിലും നേരത്തെ അറിയപ്പെട്ടിരുന്ന യൂക്കറിയോട്ടിക് പരിധിയായ 60 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസുമായി നാസയുടെ അക്കൗണ്ട് ഇതിനെ താരതമ്യം ചെയ്യുന്നു. പ്രത്യുൽപാദന പരിധിക്ക് മുകളിൽ, മറ്റ് പ്രവർത്തനങ്ങൾ തുടർന്നു. 64 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ ചലനവും 66 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ ഭാഗിക പ്രവർത്തനവും ഗവേഷകർ നിരീക്ഷിച്ചു. ഇവ വ്യതിരിക്തമായ നിരീക്ഷണങ്ങളാണ്, വളർച്ചയുടെ പരസ്പരം മാറ്റാവുന്ന നിർവചനങ്ങളല്ല.
70°C-ൽ അഞ്ച് മിനിറ്റിനുശേഷം ജീവി വീണ്ടെടുക്കപ്പെട്ടു, അതേസമയം 80°C-ൽ എക്സ്പോഷർ ചെയ്യുന്നത് വീണ്ടെടുക്കൽ ഉണ്ടാക്കിയില്ല. ഹ്രസ്വമായ അതിജീവനം സുസ്ഥിരമായ പുനരുൽപാദനത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്. ഒരു ചെറിയ സ്ട്രെസ്സിനു ശേഷം പ്രവർത്തനം പുനരാരംഭിക്കുന്ന ഒരു സെൽ പ്രതിരോധശേഷി പ്രകടമാക്കിയിട്ടുണ്ട്, പക്ഷേ വളരുന്ന ഒരു ജനസംഖ്യയെ അവിടെ നിലനിർത്താനുള്ള കഴിവല്ല. ഒരു തലക്കെട്ടിൽ അച്ചടിച്ച താപനില പോലെ തന്നെ ദൈർഘ്യവും അളന്ന പ്രതികരണവും പ്രധാനമാണ്.
ചൂട് എങ്ങനെ ജീവനുള്ള കോശത്തെ വെല്ലുവിളിക്കുന്നു
കോശങ്ങൾ അവയുടെ ദൗത്യങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമായ ആകൃതിയിലുള്ള പ്രോട്ടീനുകളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ചൂടിന് ആ രൂപങ്ങളിൽ ഇടപെടാനും സെല്ലുലാർ കമ്പാർട്ടുമെൻ്റുകളെ വേർതിരിക്കുന്ന ചർമ്മങ്ങളെ ശല്യപ്പെടുത്താനും കഴിയും. അതിനാൽ മുഴുവൻ കോശവും പൊട്ടിത്തെറിക്കുന്നത് തടയുന്നതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ അതിജീവിക്കാൻ ആവശ്യമാണ്. ജീവി ഊർജ്ജം നേടുന്നതിനും അതിൻ്റെ ജനിതക സാമഗ്രികൾ പരിപാലിക്കുന്നതിനും അനുയോജ്യമായ സാഹചര്യങ്ങളിൽ വിഭജിക്കുന്നതിനും അതിൻ്റെ ആന്തരിക രൂപീകരണം മതിയായ രീതിയിൽ സംരക്ഷിക്കണം.
വ്യത്യസ്ത താപനിലകളിൽ അമീബയുടെ ജനിതക പദാർത്ഥങ്ങളെയും ജീൻ പ്രവർത്തനത്തെയും സംഘം പരിശോധിച്ചു. ജനിതക പദാർത്ഥങ്ങളെ സംരക്ഷിക്കുന്നതിനും പ്രോട്ടീൻ ഫോൾഡിംഗ് നിലനിർത്തുന്നതിനും ബന്ധപ്പെട്ട സംവിധാനങ്ങളുടെ ലക്ഷണങ്ങൾ നാസ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുന്നു. ചില പ്രോട്ടീനുകൾ ഉയർന്ന പോസിറ്റീവ് ഉപരിതല ചാർജും കാണിച്ചു, ഇത് സ്ഥിരതയ്ക്ക് കാരണമാകുന്ന ഒരു സവിശേഷതയാണ്. ഈ ഫലങ്ങൾ അന്വേഷണത്തിന് വിശ്വസനീയമായ വിശദീകരണങ്ങൾ നൽകുന്നു; അവ ചൂട് സഹിഷ്ണുതയെ പൂർണ്ണമായും തെളിയിക്കപ്പെട്ട ഒരു മോളിക്യുലാർ സ്വിച്ചായി കുറയ്ക്കുന്നില്ല.
റെക്കോർഡ് മാത്രമല്ല, തിരയലിനെ മാറ്റുന്ന ഒരു കണ്ടെത്തൽ
ഒരു ജീവശാസ്ത്രപരമായ പരിധി നിശ്ചയിച്ചിട്ടുണ്ടെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ അനുമാനിക്കുമ്പോൾ, അവർ അതിനപ്പുറം സാമ്പിൾ എടുക്കാനുള്ള സാധ്യത കുറവായിരിക്കാം. യൂക്കറിയോട്ടുകൾക്കായി ചൂടുള്ള കൂടുതൽ ചുറ്റുപാടുകൾ പരിശോധിക്കാൻ ഈ കണ്ടെത്തൽ ഒരു കാരണം നൽകുന്നു. നിലവിലുള്ള ജനിതക ഡാറ്റാസെറ്റുകളുമായുള്ള താരതമ്യങ്ങൾ ന്യൂസിലാൻഡ് (New Zealand), യെല്ലോസ്റ്റോൺ (Yellowstone) എന്നിവയുൾപ്പെടെ മറ്റിടങ്ങളിലെ ജിയോതെർമൽ സാമ്പിളുകളിൽ നിന്ന് അനുബന്ധ സീക്വൻസുകൾ വെളിപ്പെടുത്തി. ഓരോ സാമ്പിൾ സൈറ്റിലും ഈ കൃത്യമായ സ്പീഷിസ് ഉണ്ടെന്ന് സ്ഥിരീകരിക്കുന്നതിനുപകരം ഇത്തരം സമാനതകൾ സാധ്യമായ ബന്ധുക്കളെ നിർദ്ദേശിക്കുന്നു.
പേരിടുന്നതിനും വിതരണത്തിനും വ്യത്യാസം പ്രധാനമാണ്. പഠിച്ച ജനസംഖ്യയിൽ നിന്നുള്ള ഒരു ജീവിവർഗത്തെ വിവരിക്കുന്നത് പ്രത്യേക സ്വഭാവസവിശേഷതകളുള്ള രേഖപ്പെടുത്തപ്പെട്ട ഒരു ജീവിയെ സ്ഥാപിക്കുന്നു. മറ്റ് സ്ഥലങ്ങളിൽ ബന്ധപ്പെട്ട ജനിതക ശകലങ്ങൾ കണ്ടെത്തുമ്പോൾ വൈവിധ്യത്തെയും വ്യാപ്തിയെയും കുറിച്ചുള്ള മറ്റൊരു ചോദ്യം ചോദിക്കുന്നു. ആ റെക്കോർഡുകൾ സുരക്ഷിതമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് കൂടുതൽ സാമ്പിളും തിരിച്ചറിയലും ആവശ്യമാണ്. പുതിയ സൃഷ്ടി ലോകമെമ്പാടുമുള്ള വിതരണ ഭൂപടം പൂർത്തിയാക്കുന്നതിനുപകരം ആ അന്വേഷണം തുറക്കുന്നു.
അസ്ട്രോബയോളജിക്ക് ഇത് എന്താണ് സംഭാവന ചെയ്യുന്നത്
അസ്ട്രോബയോളജി പ്രപഞ്ചത്തിലെ ജീവൻ്റെ ഉത്ഭവം, അവസ്ഥകൾ, സാധ്യമായ വിതരണം എന്നിവ പരിശോധിക്കുന്നു. അതിതീവ്ര ചുറ്റുപാടുകളിൽ നിന്നുള്ള ജീവികൾ ജീവനുള്ള സംവിധാനങ്ങൾക്ക് എന്ത് സഹിക്കാൻ കഴിയും എന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള അനുമാനങ്ങൾ പരിശോധിക്കാൻ ഗവേഷകരെ സഹായിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, താപനില ഒരു ആവശ്യകത മാത്രമാണ്. ഈ അമീബ അനുയോജ്യമായ ജല രസതന്ത്രം, മർദ്ദം, ഓക്സിജൻ, ഭക്ഷണം എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. പൊരുത്തപ്പെടുന്ന താപനിലയുള്ള ഒരു ഗ്രഹം അതിന് ആവശ്യമായതെല്ലാം സ്വയമേവ നൽകില്ല.
സാധ്യമായ സാങ്കേതിക ഉപയോഗങ്ങൾക്കും ഇതേ മുൻകരുതൽ ബാധകമാണ്. ഹീറ്റ്-സ്റ്റേബിൾ ബയോളജിക്കൽ ഘടകങ്ങൾ ഉപയോഗപ്രദമായ ഗവേഷണ വിഷയങ്ങളാകാം, എന്നാൽ പഠനം ഒരു റെഡി ഇൻഡസ്ട്രിയൽ ഉൽപ്പന്നം പ്രഖ്യാപിക്കുന്നില്ല. പ്രായോഗിക ഉപയോഗത്തിന് മുമ്പ്, പ്രത്യേക ഘടകങ്ങൾ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്നും അവ ജീവിക്ക് പുറത്ത് വിശ്വസനീയമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നുണ്ടോ എന്നും ഗവേഷകർ സ്ഥാപിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഉടനടിയുള്ള നേട്ടം ഒരു വിപുലീകരിച്ച ജീവശാസ്ത്ര നിരീക്ഷണവും സെല്ലുലാർ പ്രതിരോധശേഷി പഠിക്കുന്നതിനുള്ള പുതിയ സംവിധാനവുമാണ്.
ഉപസംഹാരം
മുമ്പ് അംഗീകരിക്കപ്പെട്ട അതിർത്തിക്കപ്പുറമുള്ള താപനിലയിൽ ഒരു ന്യൂക്ലിയസ് ഉള്ള സെല്ലിന് പുനർനിർമ്മിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് Incendiamoeba cascadensis കാണിക്കുന്നു. സ്ട്രെസ്സിനുശേഷമുള്ള വിഭജനം, പ്രവർത്തനം, വീണ്ടെടുക്കൽ എന്നിവയ്ക്കിടയിലുള്ള അളന്ന വ്യത്യാസങ്ങളിലാണ് ഇതിൻ്റെ മൂല്യം. ആ ഫലങ്ങൾക്ക് സെല്ലുലാർ സ്ഥിരതയെക്കുറിച്ചുള്ള കൂടുതൽ സാമ്പിളുകൾക്കും പരീക്ഷണങ്ങൾക്കും വഴികാട്ടാൻ കഴിയും. ജീവൻ സാധ്യമാക്കുന്ന മറ്റ് പാരിസ്ഥിതിക ആവശ്യകതകൾ നീക്കം ചെയ്യാതെ തന്നെ അവ ശാസ്ത്രീയ പ്രതീക്ഷകൾ വിപുലീകരിക്കുന്നു.