வீனஸின் உயிர்கொல்லும் மேகங்களில் வாழ்க்கை இருக்க முடியுமா? பெப்டைடுகள் அமில நரகத்திலும் உயிர் தக்கவைக்கின்றன

பல தசாப்தங்களாக, வீனஸ் சூரிய குடும்பத்தின் மிகப்பெரிய கவர்ச்சியாக இருந்து வந்துள்ளது. தொலைவில் இருந்து பார்க்கையில், அது ஒரு பிரகாசமான விளக்காகத் தெரிகிறது; அருகில் சென்றால், அதன் மேற்பரப்பு சிசம் உருகும் அளவுக்கு கடுமையான, சுட்டெரிக்கும் கீழுலகம். ஆனால் அந்த நரகப்பரப்பின் மேலே, கிரகத்தைச் சுற்றி வளையமிட்டிருக்கும் கந்தக அமில மேகங்களில், சூழ்நிலைகள் சற்றே மிதமாக உள்ளன - மேலும் கீழே உள்ள பாறை மேற்பரப்பைவிட உயிரியல்-விண்வெளி ஆய்வாளர்களுக்கு அதிக சுவாரசியமாக இருக்கலாம்.

மாசசூசெட்ஸ் இன்ஸ்டிடியூட் ஆஃப் டெக்னாலஜியின் ஆராய்ச்சியாளர்கள் தலைமையில் நடந்து, Proceedings of the National Academy of Sciences இதழில் வெளியான புதிய ஆய்வு, வாழ்க்கையின் இரசாயனம் - குறைந்தபட்சம் உயிரியல் இயங்குதளத்தின் அடிப்படையாக இருக்கக்கூடிய வகை - இதுவரை நினைத்ததைவிட அதிக காலம் நிலைக்கக்கூடியது எனக் கூறுகிறது.

இரு பகுதிகளைக் கொண்ட ஒரு உலகம்

ஒளியியல் தொலைநோக்கிகள் ஊடுருவ முடியாத அடர்த்தியான வளிமண்டலங்கள் இரண்டின் கீழும் மறைந்திருப்பதால், வீனஸ் பெரும்பாலும் சனிக்கோளின் மிகப்பெரிய நிலவான டைட்டனுடன் ஒப்பிடப்படுகிறது. கீழே என்ன இருக்கிறது என்பதைக் காண ரேடார் தேவைப்படுகிறது. ஆனால் டைட்டனின் மங்கலான மூடுபனியிலிருந்து மாறாக, வீனஸின் வளிமண்டலம் தீவிரமாக சுழலும், கண்கவர் காட்சியை வழங்குகிறது. மேற்பரப்பில் உண்மை இதைவிட முற்றிலும் இனிமையற்றது: கொதிக்கும் வெப்பமும் நசுக்கும் அழுத்தமும் இதை சூரிய குடும்பத்தின் மிக விரோதமான இடங்களில் ஒன்றாக மாற்றுகின்றன.

ஆனால் வளிமண்டலம் வேறு கதை. குறிப்பிட்ட உயரங்களில், வெப்பநிலையும் அழுத்தமும் பூமியைக் போன்ற அளவுகளுக்கு அருகில் வருகின்றன; இதனால் அந்த மேகங்கள் நுண்ணுயிர் வாழ்வுக்கான சாத்தியமான அடைக்கலமாகத் தோன்றுகின்றன. கேள்வி எப்போதும் ஒன்றுதான்: திரவ நீருக்குப் பதிலாக தீவிர கந்தக அமிலம் நிறைந்த மேகத்தில் உயிர்வேதியியல் இயங்க முடியுமா? பல உயிரியல்-விண்வெளி ஆய்வாளர்கள் நீரே வாழ்க்கைக்கு அவசியமான கரைசல் எனக் கருதிவந்தனர். இந்த புதிய ஆய்வு அந்தக் கருதுகோளை சவால் செய்கிறது.

பெப்டைடுகள்: வாழ்க்கையின் கட்டுமான அலகுகள்

நாம் அறிந்த வாழ்க்கைக்கு புரதங்கள் இன்றியமையாதவை. ஆனால் ஒரு புரதம் என்சைமாகவோ அல்லது கட்டமைப்பு கூறாகவோ செயல்படுவதற்கு முன், அதன் அமினோ அமில சங்கிலி மிகத் துல்லியமான முப்பரிமாண வடிவத்தில் மடங்க வேண்டும். சரியாக மடங்காவிட்டால், ஒரு புரதம் பல நேரங்களில் பயனற்றதாக அல்லது கூட தீங்கானதாக மாறிவிடும்.

பெப்டைடுகள், அதாவது அமினோ அமிலங்களின் குறுகிய சங்கிலிகள், முழுமையான புரதங்களுக்கு முன்நிலை அமைப்புகள். வீனஸைப் போன்ற சூழல்களில் பெப்டைடுகள் எப்படி நடந்து கொள்கின்றன என்பதை ஆய்வு செய்வதன் மூலம், பூமியில் உயிருக்கு விரோதமாகத் தோன்றும் சூழ்நிலைகளிலும் வாழ்க்கைக்கு தேவையான இரசாயனம் உயிர் பிழைக்க முடியுமா என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் நேரடியாகக் கேட்க முடிகிறது.

MIT-இன் கோளியல் அறிவியல் பேராசிரியரும் ஆய்வின் இணை ஆசிரியருமான டாக்டர் சாரா சீகரர், மடங்குதலின் முக்கியத்துவத்தை விளக்குகிறார். “வாழ்க்கைக்கு குறிப்பிட்ட வடிவம் கொண்ட புரதங்கள் தேவை; அப்போதுதான் அவை ஒரு துல்லியமான இலக்கை பற்றிக்கொண்டு, தமது செயல்பாட்டை நிறைவேற்ற முடியும்,” என்று அவர் கூறினார்.

சிறிய பெப்டைடுகள் கந்தக அமிலத்தில் தங்கள் அமைப்பை இழக்காமல் சரியாக மடங்க முடிந்தால், வாழ்க்கையின் அடிப்படை இரசாயனம் பூமியின் வாழத்தக்க மண்டலத்திற்கும் அப்பாலுள்ள இடங்களிலும் சாத்தியமாக இருக்கலாம்.

வீனஸின் மேகங்களின் இரசாயனத்தைச் சோதித்தல்

இதைக் கண்டறிய, ஆராய்ச்சி குழு அணுக்காந்த அலை ஒத்திசைவு வர்ணவியல் பயன்படுத்தி பல ஆய்வகப் பரிசோதனைகளை வடிவமைத்தது. NMR வர்ணவியல் விஞ்ஞானிகளுக்கு இரசாயன சேர்மங்களின் மூலக்கூறு அமைப்பு மற்றும் இயற்பியல் ஒழுங்கை விரிவாகக் காண அனுமதிக்கிறது. 98 சதவீத கந்தக அமிலம் போன்ற அரிக்கும் கரைசலுடன் பணிபுரியும் போது, குறிப்பாக மாதிரி தயாரிப்பு மிக கவனமாக செய்யப்பட வேண்டும்.

வீனஸின் மேகங்களை ஒத்த சூழ்நிலைகளில் குழு மூன்று வெவ்வேறு பெப்டைடுகளை வைத்தது; அங்கு கந்தக அமிலம் கிட்டத்தட்ட தூய்மையானது, நீர் பெரும்பாலும் முற்றிலும் இல்லாதது. இத்தகைய சூழல் பெப்டைட் பிணைப்புகளை உடைத்து, அவை உயிரியல் ரீதியாக பயனளிக்கும் முன்பே சங்கிலிகளை அழித்துவிடும் என்று முன்கூட்டிய கருத்து இருந்தது.

முடிவுகள் அந்த எதிர்பார்ப்பை முறியடித்தன. மூன்று பெப்டைடுகளும் மடங்கிய அமைப்புகளை உருவாக்கின என்பதை குழு வெற்றிகரமாகக் கண்டறிந்தது; அந்த அமைப்புகள் பல வாரங்களுக்கு நிலைத்திருந்தன. அந்த சூழல் அவற்றை அழிக்கவில்லை. மாறாக, நீர் இல்லாத சூழலுக்கு பெப்டைடுகள் தங்களை ஏற்றுக்கொண்டது போலத் தோன்றியது; செயல்படத் தேவையான காலம் முழுவதும் அவை ஒருங்கிணைந்தபடியே இருந்தன.

இதற்கு நீரின் பற்றாக்குறையே காரணம் எனக் குழு கருதுகிறது. பூமியில் நீர் எங்கும் காணப்படும்; பொதுவாக வாழ்க்கையை ஆதரிக்கிறது. ஆனால் அதே நீர், ஹைட்ரோலிசிஸ் எனப்படும் செயல்முறையில், பெப்டைட் பிணைப்புகளைத் தாக்கி உடைக்கவும் முடியும். வீனஸின் மேல்புற வளிமண்டலத்தில் உள்ள தீவிர கந்தக அமிலத்தில், நீர் கிட்டத்தட்ட முற்றிலும் கிடைக்காது. ஹைட்ரோலிசிஸை இயக்க நீர் இல்லாததால், இந்த பெப்டைடுகளின் இரசாயன பிணைப்புகள் நிலைத்திருந்தன; இதனால் சங்கிலிகள் மடங்க முடிந்தது.

இது வாழ்க்கை தேடலுக்கு என்ன அர்த்தம் தருகிறது

இந்த ஆய்வின் தாக்கம் வீனஸைத் தாண்டி பல துறைகளுக்கு விரிகிறது. உயிரியல்-விண்வெளி ஆய்வு வரலாற்றில், திரவ நீர் உள்ள அல்லது இருக்கக் கூடும் கோள்களையும் நிலவுகளையும் முன்னுரிமை கொடுத்துள்ளது. அந்த தேடல் கட்டமைப்பு மார்ஸுக்கு, வியாழன் மற்றும் சனியின் பனிமய நிலவுகளுக்கு, மற்றும் தங்கள் நட்சத்திரங்களின் வாழத்தக்க மண்டலங்களில் சுற்றும் வெளி கோள்களுக்கு மேற்கொள்ளப்படும் பணிகளை வழிநடத்தியுள்ளது.

ஆனால் இந்த புதிய கண்டுபிடிப்புகள், பூமியைப் போன்றதல்லாத சூழல்கள் - பூமியின் எந்த சூழலாலும் தாங்க முடியாத அளவுக்கு அதிக அமிலத்தன்மை கொண்டவை - கூட வாழ்க்கையின் மூலக்கூறு இயந்திரங்களை ஆதரிக்க ஏற்றவையாக இருக்கலாம் என்று சுட்டிக்காட்டுகின்றன. ஆய்வு குறிப்பிட்டபடி, பூமி அளவுகோல்களில் மிகையானவையாகத் தோன்றும் சூழ்நிலைகள், நீர் அல்லாத கரைசல்களைப் பயன்படுத்தும் வாழ்க்கையையோ, அல்லது குறைந்தபட்சம் தீவிர அமிலங்களைத் தாங்கக்கூடிய வாழ்க்கையையோ கொண்டிருக்கலாம்.

வீனஸின் மேகங்கள் மென்மையான சூழல் அல்ல. தெரிந்த எந்த உயிரினமும் குறிப்பிடத்தக்க அளவில் கந்தக அமிலத்தை உண்ண முடியாது; ஆனால் பூமியில் சில நுண்ணுயிர்கள் எரிமலைச் சூடுநீரூற்றுகள் அல்லது அமிலக் கனிமச் சுரங்கக் கழிவு நீர்வழிகள் போன்ற அமில சூழல்களில் செழித்து வாழ்கின்றன. இருப்பினும், அந்தச் சூழல்கள் இன்னும் நீரை அடிப்படையாகக் கொண்டவை. வீனஸில் உள்ள முக்கிய வேறுபாடு, அந்த மேகங்கள் வெறும் அமிலமானவை மட்டும் அல்ல; அவை நீரிழப்பை ஏற்படுத்தும் அளவுக்கு அமிலமானவை, அதில் கிடைக்கும் நீர் கிட்டத்தட்ட இல்லாத அளவுக்கு குறைவு.

அதனால் இங்கே காணப்பட்ட பெப்டைட் நிலைத்தன்மை மேலும் குறிப்பிடத்தக்கதாகிறது. இது, சிக்கலான கரிம மூலக்கூறுகள் வாரங்களுக்குத் தக்கவிருக்கும் ஒரு இரசாயனப் பரப்பைக் காட்டுகிறது; இது ஆரம்ப நிலையில் உள்ள உயிரியல் செயல்முறைகளுக்கு ஆதரவாக இருக்கத் தேவையான கால அளவாக இருக்கலாம்.

இந்த ஆய்வு ஏன் முக்கியம்

இந்த வேலை வீனஸில் வாழ்க்கை இருக்கிறது என்பதை நிரூபிப்பதில்லை. ஆனால் அதைவிட முக்கியமான ஒன்றைச் செய்கிறது: வாழ்க்கையைத் தேடும்போது நாம் கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய இடங்களின் எண்ணிக்கையை இது விரிவாக்குகிறது. வாழ்க்கையின் அடிப்படை இரசாயனம் கந்தக அமிலத்தில் உயிர் பிழைக்க முடிந்தால், வாழத்தக்கதன் கேள்வி வெப்பநிலை மற்றும் திரவ நீர் இருப்பு மட்டும் சார்ந்த ஒரு எளிய விசயம் அல்ல.

முன்மொழியப்பட்ட பலூன்-கொண்டு செல்லும் ஆய்வுகள் போன்ற வீனஸுக்கான எதிர்காலப் பணிகள், மேக அடுக்குகளை நேரடியாக மாதிரியாகக் கொண்டு, கரிம மூலக்கூறுகளையும், ஒருவேளை உயிரியல் செயலாக்கத்தின் சின்னங்களையும் தேட முடியும். MIT ஆய்வு இந்தப் பணிகளுக்கு வலுவான அறிவியல் காரணத்தை வழங்குகிறது; ஏனெனில் இது மிகவும் அடிப்படை உயிரியல் கட்டுமான அலகுகளே அந்தச் சூழலில் உயிர் பிழைக்கக் கூடும் என்பதை காட்டுகிறது.

பெப்டைடுகள் வாழ்க்கையின் ஒரு கூறு மட்டும். இருந்தாலும், அனைத்து அறியப்பட்ட உயிரினங்களின் இயந்திர அமைப்பில் அவை அத்தியாவசியமானவை. கந்தக அமிலத்தில் பெப்டைடுகள் நிலையான அமைப்புகளை உருவாக்க முடியும் என்ற திறன், குறைந்தபட்சம் வாழ்க்கைக்குத் தேவையான சில மூலக்கூறு கருவிகள் வீனஸ் மேகச் சூழலில் இயங்கக்கூடும் என்பதைப் பரிந்துரைக்கிறது.

நிச்சயமாக, ஆய்வகச் சூழலில் உயிர்வாழ்தல், இயற்கையில் உருவாகுதல் என்பதற்கு இணையானதல்ல. வீனஸின் மேகங்கள் நூற்றுக்கணக்கான மில்லியன் ஆண்டுகளாக இருந்திருக்கலாம்; அதனால் எந்த நிலையான சேர்மமும் உருவானால், இரசாயனப் பரிணாமத்திற்குப் போதுமான காலம் கிடைத்திருக்கும். ஆனால் கிரகத்தின் கடுமையான சூழலும் வளிமண்டலச் சுழற்சியும் மூலக்கூறுகள் வாழ்ந்திருக்குமளவு நீண்ட காலம் நிலைக்க அனுமதிக்குமா என்பது இன்னும் நமக்குத் தெரியவில்லை.

அடுத்த பாதை

இந்த புதிய PNAS ஆய்வு, வீனஸை அதன் மேற்பரப்பு நரகமென இருப்பதால் மட்டும் சாவு அடைந்த உலகமாகக் கருதக் கூடாது என்பதற்கான சமீபத்திய நினைவூட்டலாகும். ஒரு கிரகத்தின் மேற்பரப்பில் திரவ நீர் நிலைத்திருக்கக்கூடிய நட்சத்திரத்தைச் சுற்றிய குறுகிய பகுதியே வாழ்க்கைக்கான ஒரே வடிவமைப்பு அல்ல, பூமியைப் போன்ற உயிர்வேதியியல் மட்டுமே ஒரே சாத்தியமான மாதிரி அல்ல என்பதைச் சோதிக்க, சூரிய குடும்பத்தில் மிகவும் எளிதாக அணுகக்கூடிய இடங்களில் ஒன்றாக அதன் மேகங்கள் இருக்கலாம்.

குறிப்பாக சுவாரசியமானது நீரின் பங்கு. நீர் இல்லாமை பெப்டைடுகள் நிலைத்திருக்க உதவுகிறது என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் எடுத்துக்காட்டுகிறார்கள்; இதனால் பூமியில் வாழ்க்கையின் கரைசலான நீர், வாழ்க்கையின் சில முக்கிய படிகளுக்கான அடிப்படை முன் நிபந்தனையாக இருக்க வேண்டியதில்லை எனத் தெரிகிறது. எதிர்காலப் பணிகள், பிற உயிரியல் மூலக்கூறுகள் கந்தக அமிலத்துடன் எப்படி தொடர்பு கொள்கின்றன என்பதையும், முதன்முதலில் பெப்டைடுகளை உருவாக்கக்கூடிய இரசாயன பாதைகளையும் ஆராய வேண்டும்.

இதன் விளைவுகள் ஆழமானவை. தீவிர கந்தக அமிலத்தில் மடங்கி செயல்படக்கூடிய மூலக்கூறுகளின் மீது வாழ்க்கையை கட்டமைக்க முடிந்தால், ஒரு நட்சத்திரத்தைச் சுற்றி திரவ நீர் ஒரு கிரகத்தின் மேற்பரப்பில் நிலைக்கக்கூடிய குறுகிய பகுதி என வரையறுக்கும் “வாழத்தக்க மண்டலம்” என்ற கருத்து மிகக் கட்டுப்படுத்தப்பட்டதாக இருக்கலாம்.

நீர் எங்கு ஓடுகிறது என்று கேட்பதற்குப் பதிலாக, இரசாயனம் எங்கு நிலைத்து சிக்கலாக இருக்க முடியும் என்று நாம் கேட்க வேண்டியிருக்கலாம். வீனஸ், எரிச்சலூட்டும் அளவுக்கு கடுமையானதாக இருந்தாலும், அந்தச் சாத்தியத்தை ஆய்வு செய்யும் மிகச்சிறந்த இயற்கை ஆய்வுகூடங்களில் ஒன்றாக மாறக்கூடும்.

இந்தக் கட்டுரை Universe Today அளித்த செய்தியறிக்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.