संगीता सोनक
काही जीव, सामान्यतः सूक्ष्मजीव, जिवाणू, जीवसृष्टीसाठी अत्यंत प्रतिकूल मानल्या जाणाऱ्या भौतिक आणि भू-रासायनिक परिस्थितीतही टिकून राहतात. तर काहींना विशिष्ट परिस्थितीची, घटकांची आवश्यकता असते. या जीवांना ‘एक्सट्रीमॉफाइल्स’ (extremophiles) म्हटले जाते. रांचीच्या आमच्या आवारात सहज फेरफटका मारताना काही दिवसांपूर्वी घरावरील एका कोपऱ्यात वाढणारे एक झाड दिसले. त्याला कुठून अन्न पाणी मिळत होते कुणास ठाऊक पण त्याची जगण्याची इच्छा इतकी प्रबळ होती की अतिशय प्रतिकूल परिस्थितीतही ते वाढत होते.
माझ्या मनात अनेक विचार यायला सुरुवात झाली. जीवनात आपल्याला सकारात्मक वृत्ती लागते हे खरे आहे. पण काही जीवांची सक्षमता इतकी जास्त असते की अत्यंत प्रतिकूल परिस्थितीतही हे जीव नुसते जगत नाहीत तर त्यांची चांगली वाढही होते. जगण्यासाठी इष्टतम वातावरण लागते. पृथ्वीतलावर जीवसृष्टी टिकून राहण्यासाठी काही भौतिक घटकांची आवश्यकता असते. उदाहरणार्थ तापमान. जीवनाला आवश्यक असलेले पाणी द्रव स्वरूपात राहू शकेल अशा मर्यादेत वातावरणातील तापमानाची गरज असते. शिवाय विशिष्ट मर्यादेबाहेर सजीवांच्या शरीरातील सेंद्रिय रेणु त्यांच्या कार्यासाठी आवश्यक असलेली रचना गमावतात.
पाण्याच्या अभावी चरबी (lipids), प्रथिने आणि न्यूक्लिक आम्ल (DNA, RNA) यांच्या रचनेला नुकसान पोहोचते. याउलट कमी तापमानात त्यांच्या जैवरासायनिक अभिक्रिया मंदावतात. मग अस्तित्वासाठी संघर्ष सुरू होतो. काही जीव, सामान्यतः सूक्ष्मजीव, जिवाणू, जीवसृष्टीसाठी अत्यंत प्रतिकूल मानल्या जाणाऱ्या भौतिक आणि भू-रासायनिक परिस्थितीतही टिकून राहतात. तर काहींना विशिष्ट परिस्थितीची, घटकांची आवश्यकता असते. या जीवांना ‘एक्सट्रीमॉफाइल्स’ (extremophiles) म्हटले जाते.
भारताच्या उत्तर आणि ईशान्य भागात फिरताना मणिकरण, तत्तापानी, लडाखमध्ये चुमाथांग आणि मेघालयातील जाकरे येथे अशा अनेक ठिकाणी आम्ही गरम पाण्याचे झरे पाहिले. गोठवणाऱ्या थंडीत ह्या झऱ्यांतून गरम पाण्याच्या वाफा यायच्या. आम्हाला खूप मजावाटायची. मला आठवायचे आम्हाला कॉलेजमध्ये शिकवले गेले होते की अमेरिकेतील येलो स्टोन नॅशनल पार्कमध्ये अशाच उकळणाऱ्या पाण्यातसुद्धा जीवाणू आढळतात.
पृथ्वीवरील अत्यंत प्रतिकूल वातावरणात जीवसृष्टीचे काही विचित्र आणि अद्भुत प्रकार आढळतात. जीवनाला आवश्यक असलेल्या तापमान (कमाल आणि किमान), दाब (pressure), क्षार (salt), आम्लता (acidity) आणि अल्कधर्मीता (alkalinity) या घटकांच्या मर्यादेबाहेर हे जीव जगू शकतात, आणि कधीकधी बहरतात. उष्णता-प्रेमी सूक्ष्मजीव (thermophiles) उच्च तापमानात वाढतात आणि प्रथिने स्थिर ठेवण्यासाठी अनेकदा विशेष विकरांचा (enzymes) वापर करतात. संशोधकांना समुद्रात खोलवर, उच्च दाबाखाली गरम पाण्याचे झरे (हायड्रॉथर्मल वव्हेंट्स, hydrothermal vents) सापडले. दाब वाढल्यामुळे तिथे पाणी ३४०°c ला उकळते.
अशा अतिशय विषम वातावरणात देखील जीवसृष्टीचा आढळ आहे. ही जीवसृष्टी प्रकाशसंश्लेषणातून नव्हे, तर व्हेंट्समधून मिळणाऱ्या ऊर्जा आणि कार्बन डायऑक्साइडमधून जगते. थंड तापमानात राहणाऱ्या जीवांना गोठण्याचा मुख्य धोका म्हणजे पाणी गोठून प्रसरण पावल्यावर तयार होणाऱ्या बर्फाच्या स्फटिकांमुळे होणारे नुकसान. थंड हवामानात वाढणारे जीव (psychrophiles) गोठलेल्या ध्रुवीय पाण्यात टिकून राहण्यासाठी अँटीफ्रीझ प्रथिनांनी सुसज्ज असतात. ही प्रथिने शरीरातील द्रवपदार्थ वेगाने गोठण्यास मदत करतात. ती शरीरातील द्रव्यांचा वितळणबिंदू (melting point) न बदलता त्यांचा गोठणबिंदू (freezing point) कमी करतात. ती शरीरात तयार झालेल्या बर्फाच्या पृष्ठभागाला चिकटतात आणि पाण्याचे रेणू एकत्र येऊन मोठे बर्फाचे स्फटिक तयार होण्यास प्रतिबंध घालतात.
आम्लप्रेमी म्हणजे अत्यंत कमी (acidophile) आणि अल्कधर्मी म्हणजे खूप जास्त (alkaliphiles) पीएच (pH) पातळीत अस्तित्वात असलेले आणि अंतर्गत तटस्थ संतुलन राखणारे सूक्ष्मजीव. आम्लता आणि अल्कधर्मीता मोजण्यासाठी पीएच (pH) एकके वापरली जातात. संख्या जितकी कमी (शून्यापर्यंत), तितकी आम्लता जास्त. संख्या जितकी जास्त (१४ पर्यंत), तितकी अल्कधर्मीता जास्त. सजीवांच्या शरीरात घडणाऱ्या अनेक जैविक प्रक्रियांसाठी ७च्या जवळपासचा पीएच इष्टतम असतो. पण दोन्ही टोकांच्या परिस्थितीत जगणारे जीव त्यांच्या पेशीद्रव्याचा पीएच जवळजवळ तटस्थ ठेवून हे साध्य करतात.
क्षार-प्रेमी जीव (halophiles) खाऱ्या पाण्याच्या अत्यंत खारट वातावरणात भरभराटीस येतात. क्षारतेचा सूक्ष्मजीवांच्या शरीरांतर्गत रचनेवर महत्त्वपूर्ण परिणाम होतो. पृथ्वीच्या महासागरांची सरासरी क्षारता सुमारे ३.५% (३५ ppt, parts per thousand म्हणजे एक लीटर पाण्यात ३५ ग्रॅम मीठ) असते. जे जीव मिठाच्या या सांद्रतेमध्ये जगू शकतात, त्यांना क्षारधर्मी (halotolerant, मीठ सहन करण्यास सक्षम) म्हणून ओळखले जाते. काही जीव ८.८% पेक्षा जास्त क्षारतेत वाढतात; त्यांना क्षारप्रेमी (halophiles) म्हटले जाते. आपल्या खाजनातील मिठागरात अनेकदा असे क्षारधर्मी आणि क्षारप्रेमी जीव आढळतात. हे सूक्ष्मजीव, कॅरोटीनॉइड्स नावाचे लाल रंगद्रव्य तयार करतात. त्यामुळे मिठागरात हलकी लाल छटा येते.
समुद्रातील पाण्यात असो वा भूगर्भात असो, खोलीनुसार दाब वाढतो. पाण्यात दाब प्रति मीटर खोलीला सुमारे एक दशांश वातावरणाच्या दराने वाढतो, तर भूगर्भात दाब त्याच्या दुप्पट दराने वाढतो. उंचीनुसार दाब कमी होतो, त्यामुळे समुद्रसपाटीपासून १० किलोमीटर उंचीवर वातावरणाचा दाब समुद्रसपाटीवरील दाबाच्या जवळपास एक चतुर्थांश असतो. दाब वाढल्याने पाण्याचा उत्कलन बिंदू (boiling point) वाढतो, त्यामुळे समुद्राच्या तळाशी असलेले पाणी ४००°C तापमानालाही द्रव अवस्थेत राहते. मारियाना खंदक हा १०,८९८ मीटर खोलीवर असलेला जगातील सर्वात खोल समुद्रतळ आहे, तरीही तिथे जीव आढळतात. तसेच, तिथे अनिवार्यपणे दाबप्रेमी प्रजाती ज्या केवळ उच्च दाबाखालीच वाढू शकतात, देखील आढळल्या आहेत.
जे जीव एकापेक्षा जास्त विषम परिस्थितीत जगू शकतात, त्यांना ‘पॉलीएक्स्ट्रीमोफाइल्स’ म्हटले जाते. उदाहरणार्थ सल्फालोबस ॲसिडोकाल्डारियस. हा एक आर्किया म्हणजे आद्य जीवाणू आहे आणि pH ३ व ८०°C तापमानात जगतो. खोल महासागरात किंवा पृथ्वीतलावरही अनेक उष्णजल झरे असतात, जे सल्फाइडयुक्त (आम्ल) गरम पाणी बाहेर टाकतात. या आम्लयुक्त झऱ्याच्या पाण्यापासून मिळणाऱ्या ऊर्जेवर जगणाऱ्या जीवाणूंवर आधारित विविध जीवसृष्टीचे एक अन्नजाळे आहे.
अब्जावधी वर्षांपासून जीवसृष्टी अशा भौतिक आणि रासायनिक टोकाच्या परिस्थितीत बहरते, ज्या ठिकाणी अलीकडेपर्यंत जीवसृष्टी अस्तित्वात येऊ शकत नाही, असे मानले जात होते. काही शास्त्रज्ञांना वाटते की पृथ्वीवरील सर्वात प्राचीन जीवसृष्टी अशाच वातावरणात विकसित झाली असावी. त्यांचा असा विश्वास आहे, की पृथ्वीवरील पहिल्या जीवनाचा उगम अशा उष्ण झऱ्यांच्या छिद्रांमधून झाला असावा. या अत्यंत प्रतिकूल वातावरणांमुळे निर्माण होणाऱ्या आव्हानांना तोंड देण्यासाठी विकसित झालेली विविध अद्वितीय शरीररचना दर्शवते की, अंतराळात जीवसृष्टी अस्तित्वात असू शकते.
दैनिक गोमंतकचे सदस्य व्हा
शॉपिंगसाठी 'सकाळ प्राईम डील्स'च्या भन्नाट ऑफर्स पाहण्यासाठी क्लिक करा.
Read Goa news in Marathi and Goa local news on Tourism, Business, Politics, Entertainment, Sports and Goa latest news in Marathi on Dainik Gomantak. Get Goa news live updates on the Dainik Gomantak Mobile app for Android and IOS.
