அரிய உலோகம் வாழ்க்கைக்கு எதிர்பார்த்ததைவிட மிக முன்பே மையமாக இருந்திருக்கலாம்
NASA-நிதியுதவி பெற்ற ஆராய்ச்சியாளர்கள், பூமியில் உயிர்கள் 3 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கும் முன்பே மொலிப்டினத்தை பயன்படுத்தியிருந்தன என்று கூறுகிறார்கள்; இது கிரகத்தின் ஆரம்ப வரலாற்றில் ஒரு முக்கியமான உயிர்வேதியல் திறனை ஆழமாக பின்னோக்கி கொண்டு செல்கிறது. Nature Communications இதழில் வெளியிடப்பட்ட இந்த ஆய்வு, 3.3 முதல் 3.7 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பே பண்டைய உயிர்களுக்கு மொலிப்டினம் ஆதரவளித்ததை முதன்முறையாக காட்டுவதாக விவரிக்கப்படுகிறது; இது பூமியின் கடல்களில் அந்த உலோகம் பரவலாகக் கிடைக்கும் முன்பான காலம்.
மொலிப்டினம் உயிரியல் ரீதியாக மிகவும் முக்கியமான சில வினைகளை வேகப்படுத்தும் enzyme-களின் உள்ளே காணப்படுவதால் இந்த முடிவு முக்கியத்துவம் பெறுகிறது; இதில் carbon, nitrogen, மற்றும் sulfur cycles-இன் பகுதிகளும் அடங்கும். இந்த catalytic உதவி இல்லாமல், அந்த வினைகள் நடைபெறலாம்; ஆனால் இன்று அறியப்படும் வாழ்க்கையைத் தாங்க முடியாத அளவிற்கு மெதுவாக. அந்த அர்த்தத்தில், உயிர்கள் எப்போது மொலிப்டினத்தை பயன்படுத்தத் தொடங்கின என்பதை கேட்பது, சில வலிமையான metabolic strategies எப்போது கிடைக்கத் தொடங்கின என்பதை கேட்பதற்குச் சமம்.
அரிய ஆனால் அவசியமான கூறின் முரண்பாடு
நவீன பூமியில் மொலிப்டினம் ஒப்பீட்டளவில் எளிதாகக் கிடைக்கிறது. ஆனால் பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, புவியியல் சான்றுகள் கடல்களில் மிகச்சிறிய அளவிலேயே அது இருந்ததாகக் காட்டுகின்றன. photosynthetic microorganisms Great Oxidation Event-ஐ முன்னெடுத்துப் பிறகு, சுமார் 2.45 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன் அதன் அளவு அதிகரித்தது. அந்த நீண்ட இடைவெளி astrobiologists-க்கு ஒரு முக்கிய கேள்வியை எழுப்பியது: பண்டைய பூமியில் மொலிப்டினம் இவ்வளவு அரிதாக இருந்தால், ஆரம்ப வாழ்க்கை அதற்குப் பதிலாக பிற உலோகங்களை நம்பியதா?
அந்த விவாதத்தில் tungsten அடிக்கடி இடம்பெறுகிறது; அது செல்களில் இதேபோல் செயல்பட முடியும் மற்றும் இன்னும் சில கடுமையான சூழல்களில் வாழும் உயிரினங்களால் பயன்படுத்தப்படுகிறது. புதிய ஆய்வு, அரிதான நிலைமையில்கூட, மொலிப்டினம் வாழ்க்கையின் கருவிப்பெட்டியில் பல ஆராய்ச்சியாளர்கள் எதிர்பார்த்ததைவிட மிகவும் முன்பே இடம் பிடித்ததாகக் காட்டுகிறது.
ஆரம்ப metabolism-ன் படம் ஏன் மாறுகிறது
University of Wisconsin-Madison-இன் மூத்த ஆசிரியரான Betül Kaçar, இது வெறும் வேதியியல் நுணுக்கம் அல்ல என்று கூறினார். மொலிப்டினம், முக்கியமான planet-scale வினைகளை இயக்கும் enzyme-களின் active centers-இல் இடம்பெறுகிறது. உயிரினங்கள் 3.3 முதல் 3.7 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பே அதைப் பயன்படுத்தியிருந்தால், முக்கியமான metabolic systems இன்று பார்க்கும் சூழல்களை விட மிகக் குறைவான சாதகத்தன்மையுள்ள சூழல் கட்டுப்பாடுகளுக்குள் உருவாகியிருக்கலாம்.
இதன் மூலம் evolution குறித்து ஒரு ஆழமான கருத்து வெளிப்படுகிறது. வாழ்க்கை ஒரு பயனுள்ள கூறை ஏற்க ideal geochemical abundance-ஐக் காத்திருக்கவில்லை இருக்கலாம். அதற்கு பதிலாக, அந்த metals பரவலாகக் கிடைக்கும் முன்பே அரிய உலோகங்களை அணுகி சேமிக்கத் தந்திரங்களை உருவாக்கியிருக்கலாம். இந்த ஆய்வின் framing, பண்டைய உயிரியல் வெறும் opportunistic அல்ல, planetary scarcity-க்கு எதிராக குறிப்பிடத்தக்க அளவு adaptive ஆக இருந்தது என்பதைக் காட்டுகிறது.
Astrobiology-க்கு இதன் தாக்கம் பூமியைத் தாண்டுகிறது
இந்தப் பணியை NASA-நிதியுதவி செய்கிறது மற்றும் அது astrobiology-யுடன் நேரடியாக இணைக்கப்பட்டுள்ளது என்பதால், இதன் முக்கியத்துவம் பூமியின் வரலாறை மீறிச் செல்கிறது. உயிர்க்கு அவசியமான கூறுகள் எந்த விதத்தில் பரவி உள்ளன என்பது, ஒரு உலகம் வாழ்க்கையைத் தாங்குமா என்பதை ஆராயும் போது விஞ்ஞானிகள் பார்க்கும் காரணிகளில் ஒன்றாகும். எதிர்பார்த்ததைவிட முன்பே வாழ்க்கை ஒரு அரிய உலோகத்தைப் பயன்படுத்த முடிந்தால், மற்ற கோள்கள் அல்லது நிலவுகளில் habitability பற்றி ஆராய்ச்சியாளர்கள் சிந்திக்கும் விதம் விரிவடைகிறது.
இதன் பொருள் மொலிப்டினத்தின் சிறு அளவு உள்ள எந்த சூழலும் திடீரென உயிரியல் தோற்றிடமாக மாறிவிடும் என்பதல்ல. ஆனால் குறைந்த அளவு இருப்பதே முக்கியமான metabolic chemistry-யை முற்றிலும் மறுத்துவிட போதுமானதல்ல என்று இது சுட்டிக்காட்டுகிறது. incomplete planetary data-வில் இருந்து உயிரியல் சாத்தியங்களை மதிப்பிட முயலும் துறைக்கு இது பயனுள்ளதாகும்.
வாழ்க்கையின் ஆரம்ப வேதியியல் கதைக்கு ஒரு திருத்தம்
இந்த ஆய்வு பூமியின் சூழலில் மொலிப்டினம் உயர்ந்த விதம் குறித்த முந்தைய எண்ணங்களுடனும் தொடர்பு கொண்டுள்ளது. முன் ஆய்வுகள், atmospheric oxygenation காலத்தைச் சுற்றி மொலிப்டினம் கிடைக்கும் அளவு அதிகரித்தது பின்னாலான biological complexity-க்கு முக்கியமாக இருந்திருக்கலாம் என்று கூறியிருந்தன. புதிய கண்டுபிடிப்பு அந்த பெரிய கருத்தை மறுப்பதில்லை; ஆனால் ஆரம்ப அத்தியாயத்தை மாற்றுகிறது. கடல்கள் நவீன அளவுக்கு அருகான abundance-ஐ வழங்குவதற்கு முன்பே வாழ்க்கை அந்த உலோகத்தை பயன்படுத்த வழி கண்டிருக்கிறது.
அதனால் இந்த முடிவு புவியியல் சார்ந்ததும்கூட, evolutionary சார்ந்ததும்கூட. இது பண்டைய பூமியின் சூழலைப் பற்றியும், அங்கு வாழ்ந்த உயிர்களின் புத்திசாலித்தனத்தையும் பற்றியும் கூறுகிறது. கிரகம் itself இரசாயன ரீதியாக austere-ஆக இருந்தபோதும், ஆரம்ப வாழ்க்கை எதிர்பார்த்ததைவிட மேம்பட்ட catalytic toolkit-உடன் செயல்பட்டிருக்கலாம்.
Astrobiology-க்கு செய்தி தெளிவானது: scarcity என்பது அவசியமாக function இல்லாமையை குறிக்காது. மொலிப்டினம் சார்ந்த biology பூமியில் இவ்வளவு முன்பே செயல்பட்டிருந்தால், elsewhere வாழ்க்கையை தேடும் விஞ்ஞானிகள் உயிரினங்கள் குறைந்த வளங்களை எப்படிப் பயன்படுத்துகின்றன என்பதை மேலும் ஆழமாக சிந்திக்க வேண்டியிருக்கும். சில சமயங்களில் மிக முக்கியமான ஆதாரம், ஒரு முக்கிய கூறு abundant ஆக இருந்தது என்பதல்ல; அதை வாழ்க்கை பயன்படுத்த கற்றுக்கொண்டது என்பதே.
இந்தக் கட்டுரை science.nasa.gov இன் செய்தியறிக்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. அசல் கட்டுரையை படிக்கவும்.
Originally published on science.nasa.gov