रहस्यमयी जमी हुई झील लाखों साल पहले का एक टाइम कैप्सूल
SCIENCE/Environment/विज्ञान : अंटार्कटिका में एनिग्मा झील की गहराई में जमे हुए एक जीवित टाइम कैप्सूल में एक अनूठा पारिस्थितिकी तंत्र है जो इसकी सतह के स्थायी रूप से जम जाने के बाद से बाकी दुनिया से अलग-थलग है। अब, वैज्ञानिकों ने अद्वितीय सूक्ष्मजीवों के नमूने प्राप्त किए हैं, जो 9 मीटर (30 फीट) से अधिक ठोस बर्फ के नीचे तरल ताजे पानी के एक विशाल कक्ष में जीवित रहे हैं। यह पारिस्थितिकी तंत्र संभवतः 14 मिलियन वर्षों से बर्फ के फफोले के भीतर मौजूद है, जो संभवतः तब हुआ होगा जब पृथ्वी के बहुत गर्म काल के अंत में झील पहली बार जम गई थी।
ऐसा माना जाता था कि एनिग्मा झील पूरी तरह से जमी हुई है, क्योंकि यह अंटार्कटिका की उत्तरी तलहटी में है, जो एमोर्फस और बोल्डर क्ले ग्लेशियरों के बीच बसा है, एक ऐसा क्षेत्र जिसका औसत तापमान -14 °C (6.8 °F) है। इटालियन इंस्टीट्यूट ऑफ पोलर साइंसेज के माइक्रोबायोलॉजिस्ट फ्रांसेस्को स्मेडिल और वायलेटा ला कोनो और इटली के नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ जियोफिजिक्स एंड वॉलकैनोलॉजी के जियोफिजिसिस्ट स्टेफानो उरबिनी के नेतृत्व में, शोध दल ने झील की संरचना की जांच करने के लिए ग्राउंड-पेनेट्रेटिंग रडार का इस्तेमाल किया, छिपे हुए तरल बुलबुले का पता लगाया और अंदर के पानी के नमूनों के लिए ड्रिलिंग की।
इस आश्रय वाले बायोम के संदूषण को रोकने के लिए विशेष देखभाल की गई: पहले 3 मीटर बर्फ के लिए एक इलेक्ट्रिक ड्रिल का इस्तेमाल किया गया, जबकि शेष परतों को थर्मल हेड मेल्ट और गर्म पानी की ड्रिलिंग से बोर किया गया। इनमें यांत्रिक ड्रिलिंग चरण के दौरान एकत्रित बर्फ के टुकड़ों से बने निष्फल और गर्म पानी का उपयोग एक प्रकार के तरल ड्रिल बिट के रूप में किया जाता है। टीम लिखती है कि एनिग्मा झील एक फ़ायलोजेनेटिक रूप से विविध और उच्च-बायोमास माइक्रोबियल पारिस्थितिकी तंत्र का समर्थन करती है जो अंटार्कटिका की बारहमासी बर्फ से ढकी झीलों में अद्वितीय है। “एनिग्मा झील के बर्फ से ढके प्लवक और बेन्थिक माइक्रोबायोटा संभवतः झील के प्राचीन माइक्रोबियल पारिस्थितिकी तंत्र से उत्पन्न होने वाले स्थायी विरासत बायोटा का प्रतिनिधित्व करते हैं।”
उन्होंने पाया कि ये विभिन्न जीव एक साधारण जलीय खाद्य जाल के भीतर विभिन्न भूमिकाएँ निभाते हैं, जिसमें प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से प्राथमिक उत्पादन से लेकर एक्टोसिम्बायोसिस और शिकार तक शामिल हैं। इनमें स्यूडोमोनाडोटा, एक्टिनोबैक्टीरियोटा और बैक्टीरोइडोटा की किस्में थीं, साथ ही भूमिगत जल स्तंभ में पनपने वाले पैटेसीबैक्टीरिया की अप्रत्याशित बहुतायत थी। एक छोटे से कैमरे से पता चला कि झील का तल जैवविविध माइक्रोबियल मैट से ढका हुआ है, जिसमें ऑक्सीजन पैदा करने वाले बैक्टीरिया का प्रभुत्व है। साइनोबैक्टीरिया जो अन्यथा झील के बर्फ और पानी के स्तंभ से अनुपस्थित थे।
इनमें से कुछ मैट एक “मुड़े हुए मोटे कालीन” जैसे दिखते थे, जिसमें कभी-कभी “बड़े अनाकार पेड़ जैसी संरचनाएँ” का उभार होता था जो 40 सेंटीमीटर ऊँची और 60 सेंटीमीटर (2 फ़ीट) व्यास तक फैली होती थीं। एक अन्य ड्रिल स्थान से पता चला कि जीवाणुओं के गोबर ने टीले जैसे शिखरों का परिदृश्य बनाया था। वैज्ञानिकों का मानना है कि अत्यधिक स्थिर, दबावयुक्त और रासायनिक रूप से स्तरीकृत जल स्तंभ, जो कम से कम 12 मीटर गहरा है, संभवतः पास के अनाकार ग्लेशियर द्वारा ‘पोषित’ होता है। पैटेसीबैक्टीरिया सुपरफाइलम के सदस्यों की खोज विशेष रूप से दिलचस्प है, क्योंकि, हालांकि वे अंटार्कटिका में अन्य कम ऑक्सीजन वाले वातावरण में पाए गए हैं, उन्हें पहले कभी बर्फ से ढकी झील में नहीं देखा गया है। एनिग्मा झील के जल स्तंभ में असामान्य रूप से घुलित ऑक्सीजन का उच्च स्तर है – जो पैटेसीबैक्टीरिया के लिए सामान्य आवास नहीं है।
माना जाता है कि यह सुपरफाइलम पृथ्वी पर सूक्ष्मजीव विविधता का एक बड़ा हिस्सा बनाता है, और फिर भी संस्कृति और पीसीआर परीक्षणों में इसका पता नहीं चल पाता है, जिससे इसे ‘माइक्रोबियल डार्क मैटर’ का उपनाम मिला है। ये बैक्टीरिया बेहद छोटे और बेहद सरल होते हैं, जिनमें अन्य सूक्ष्मजीवों की कई सामान्य क्षमताएँ नहीं होती हैं। नतीजतन, वे लगभग हमेशा किसी अन्य बैक्टीरिया या आर्किया होस्ट के साथ सहजीवी होते हैं। “विशेष रूप से अल्ट्रास्मॉल पैटेसीबैक्टीरिया झील के पारिस्थितिकी तंत्र में असामान्य भूमिकाएँ निभा सकते हैं जो अन्य बर्फ से ढकी अंटार्कटिक झीलों में नहीं निभाते हैं,” लेखक कहते हैं।
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