মধ্য অ্যান্টার্কটিকার পাথুরে শৈলশিরার মাটিতে কখনও অণুজীব থাকেনি।
প্রথমবারের মতো, বিজ্ঞানীরা আবিষ্কার করেছেন যে পৃথিবীর পৃষ্ঠের মাটিতে কোনও প্রাণ নেই বলে মনে হচ্ছে। দক্ষিণ মেরু থেকে ৩০০ মাইল দূরে অ্যান্টার্কটিকার অভ্যন্তরে দুটি বায়ুপ্রবাহিত, পাথুরে শৈলশিরা থেকে মাটি আসে, যেখানে হাজার হাজার ফুট বরফ পাহাড়ের মধ্য দিয়ে প্রবেশ করে।
"মানুষ সবসময়ই ভেবেছে যে জীবাণুগুলি শক্তপোক্ত এবং যেকোনো জায়গায় বাস করতে পারে," বলেছেন কলোরাডো বোল্ডার বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন জীবাণু বাস্তুবিদ নোয়া ফায়ার, যার দল মাটি নিয়ে গবেষণা করে। সর্বোপরি, এককোষী জীবকে ২০০ ডিগ্রি ফারেনহাইটের বেশি তাপমাত্রার জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রে, অ্যান্টার্কটিকার আধা মাইল বরফের নীচে হ্রদে এবং এমনকি পৃথিবীর স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার থেকে ১২০,০০০ ফুট উপরে বাস করতে দেখা গেছে। কিন্তু এক বছর কাজ করার পরও, ফেরার এবং তার ডক্টরেট ছাত্র নিকোলাস ড্রাগন এখনও তাদের সংগৃহীত অ্যান্টার্কটিক মাটিতে জীবনের কোনও চিহ্ন খুঁজে পাননি।
ফায়ার এবং ড্রাগন ১১টি ভিন্ন পর্বতশ্রেণীর মাটি অধ্যয়ন করেছেন, যা বিভিন্ন ধরণের অবস্থার প্রতিনিধিত্ব করে। নিম্ন এবং কম ঠান্ডা পর্বত অঞ্চল থেকে আসা মাটিতে ব্যাকটেরিয়া এবং ছত্রাক থাকে। কিন্তু দুটি উচ্চতম, শুষ্কতম এবং শীতলতম পর্বতশ্রেণীর কিছু পাহাড়ে জীবনের কোনও লক্ষণ নেই।
“আমরা বলতে পারি না যে এগুলো জীবাণুমুক্ত,” ফেরার বলেন। অণুজীববিজ্ঞানীরা এক চা চামচ মাটিতে লক্ষ লক্ষ কোষ খুঁজে পেতে অভ্যস্ত। অতএব, খুব কম সংখ্যক (যেমন ১০০টি কার্যকর কোষ) সনাক্তকরণ এড়াতে পারে। “কিন্তু আমরা যতদূর জানি, এগুলিতে কোনও অণুজীব থাকে না।”
কিছু মাটি সত্যিই প্রাণহীন হোক বা পরে কিছু জীবিত কোষ থাকার প্রমাণ পাওয়া যাক, সম্প্রতি JGR Biogeosciences জার্নালে প্রকাশিত নতুন তথ্য মঙ্গল গ্রহের মাটিতে প্রাণের সন্ধানে সাহায্য করতে পারে। অ্যান্টার্কটিক মাটি স্থায়ীভাবে হিমায়িত, বিষাক্ত লবণে পূর্ণ এবং দুই মিলিয়ন বছর ধরে খুব বেশি তরল পানি নেই - মঙ্গলগ্রহের মাটির মতো।
২০১৮ সালের জানুয়ারিতে ন্যাশনাল সায়েন্স ফাউন্ডেশনের অর্থায়নে পরিচালিত এক অভিযানের সময় এগুলো সংগ্রহ করা হয়েছিল ট্রান্সঅ্যান্টার্কটিক পর্বতমালার প্রত্যন্ত অঞ্চলে। এগুলো মহাদেশের অভ্যন্তরভাগ দিয়ে যায়, যা পূর্বে উচ্চ মেরু মালভূমিকে পশ্চিমে নিচু বরফ থেকে পৃথক করে। বিজ্ঞানীরা শ্যাকলটন হিমবাহে ক্যাম্প স্থাপন করেন, যা ৬০ মাইল দীর্ঘ বরফের পরিবাহক বেল্ট যা পাহাড়ের খাদের নিচে প্রবাহিত হয়। তারা উচ্চ উচ্চতায় উড়ে হিমবাহের উপরে এবং নীচে নমুনা সংগ্রহ করতে হেলিকপ্টার ব্যবহার করেন।
সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে মাত্র কয়েকশ ফুট উপরে হিমবাহের পাদদেশে উষ্ণ, ভেজা পাহাড়ে, তারা আবিষ্কার করলেন যে মাটিতে তিলের বীজের চেয়েও ছোট প্রাণী বাস করে: অণুবীক্ষণিক কৃমি, আট পায়ের টার্ডিগ্রেড, রোটিফার এবং স্প্রিংটেল নামক ক্ষুদ্র কৃমি। ডানাওয়ালা পোকামাকড়। এই খালি, বালুকাময় মাটিতে একটি সুসজ্জিত লনে পাওয়া ব্যাকটেরিয়ার এক হাজার ভাগেরও কম পরিমাণ থাকে, যা পৃষ্ঠের নীচে লুকিয়ে থাকা ছোট তৃণভোজী প্রাণীদের খাদ্য সরবরাহ করার জন্য যথেষ্ট।
কিন্তু দলটি হিমবাহের আরও গভীরে উঁচু পাহাড় পরিদর্শন করার সাথে সাথে জীবনের এই লক্ষণগুলি ধীরে ধীরে অদৃশ্য হয়ে যায়। হিমবাহের শীর্ষে, তারা দুটি পর্বত - মাউন্ট শ্রোডার এবং মাউন্ট রবার্টস - পরিদর্শন করে, যেগুলি ৭,০০০ ফুটেরও বেশি উঁচু।
উটাহের প্রোভোতে অবস্থিত ব্রিগহাম ইয়ং বিশ্ববিদ্যালয়ের জীববিজ্ঞানী বায়রন অ্যাডামস, যিনি এই প্রকল্পের নেতৃত্ব দিয়েছিলেন, তিনি স্মরণ করে বলেন, শ্রোডার পর্বতমালা পরিদর্শন ছিল নিষ্ঠুর। এই গ্রীষ্মের দিনে তাপমাত্রা প্রায় ০° ফারেনহাইট। তীব্র বাতাস ধীরে ধীরে বরফ এবং তুষারকে বাষ্পীভূত করে, পাহাড়গুলিকে খালি করে দেয়, যা বালি খননের জন্য আনা বাগানের বেলচাগুলি তোলা এবং ছুঁড়ে ফেলার জন্য একটি অবিরাম হুমকি। জমিটি লালচে আগ্নেয়গিরির পাথরে ঢাকা, যা লক্ষ লক্ষ বছর ধরে বাতাস এবং বৃষ্টির কারণে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়েছে, যার ফলে সেগুলি গর্ত এবং পালিশ করা হয়েছে।
বিজ্ঞানীরা যখন পাথরটি তুলে ধরলেন, তখন তারা আবিষ্কার করলেন যে এর ভিত্তি সাদা লবণের একটি ভূত্বক দিয়ে আবৃত - পারক্লোরেট, ক্লোরেট এবং নাইট্রেটের বিষাক্ত স্ফটিক। পারক্লোরেট এবং ক্লোরেট, রকেট জ্বালানি এবং শিল্প ব্লিচে ব্যবহৃত ক্ষয়কারী-প্রতিক্রিয়াশীল লবণ, মঙ্গল গ্রহের পৃষ্ঠেও প্রচুর পরিমাণে পাওয়া যায়। ধুয়ে ফেলার জন্য কোনও জল না থাকায়, এই শুষ্ক অ্যান্টার্কটিক পাহাড়গুলিতে লবণ জমা হয়।
"এটা মঙ্গল গ্রহে নমুনা নেওয়ার মতো," অ্যাডামস বললেন। যখন আপনি একটি বেলচা মাটিতে আটকান, "আপনি জানেন যে আপনিই প্রথম মাটিকে চিরতরে বিরক্ত করবেন - সম্ভবত লক্ষ লক্ষ বছর পরে।"
গবেষকরা পরামর্শ দিয়েছিলেন যে এত উঁচুতে এবং সবচেয়ে কঠোর পরিস্থিতিতেও তারা মাটিতে জীবন্ত অণুজীব খুঁজে পাবে। কিন্তু ২০১৮ সালের শেষের দিকে ড্রাগন পলিমারেজ চেইন রিঅ্যাকশন (PCR) নামক একটি কৌশল ব্যবহার করে মাটিতে জীবাণু ডিএনএ সনাক্ত করে, তখন তাদের প্রত্যাশা ম্লান হয়ে যেতে শুরু করে। ড্রাগন হিমবাহের উপরে এবং নীচের পাহাড় থেকে ২০৪টি নমুনা পরীক্ষা করে। নিচু, শীতল পাহাড় থেকে নমুনা সংগ্রহ করে প্রচুর পরিমাণে ডিএনএ পাওয়া গেছে; কিন্তু উচ্চ উচ্চতা থেকে বেশিরভাগ নমুনা (২০%) পরীক্ষা করা হয়নি, যার মধ্যে মাউন্ট শ্রোডার এবং রবার্টস ম্যাসিফের বেশিরভাগ নমুনাও রয়েছে, যার কোনও ফলাফল পাওয়া যায়নি, যা ইঙ্গিত দেয় যে তাদের মধ্যে খুব কম অণুজীব রয়েছে অথবা সম্ভবত কোনওটিই নেই।
“যখন সে প্রথম আমাকে কিছু ফলাফল দেখাতে শুরু করে, তখন আমি ভেবেছিলাম, 'কিছু একটা সমস্যা হয়েছে,'” ফেরেল বলেন। তিনি ভেবেছিলেন নমুনা বা ল্যাবের সরঞ্জামগুলিতে অবশ্যই কিছু সমস্যা আছে।
এরপর ড্রাগন জীবনের লক্ষণ অনুসন্ধানের জন্য আরও কয়েকটি পরীক্ষা-নিরীক্ষা চালান। তিনি মাটিতে গ্লুকোজ দিয়ে মাটির চিকিৎসা করেন যাতে দেখা যায় যে মাটিতে থাকা কিছু জীব এটিকে কার্বন ডাই অক্সাইডে রূপান্তরিত করে কিনা। তিনি ATP নামক একটি রাসায়নিক আবিষ্কার করার চেষ্টা করছিলেন, যা পৃথিবীর সমস্ত প্রাণী শক্তি সঞ্চয় করার জন্য ব্যবহার করে। বেশ কয়েক মাস ধরে, তিনি বিভিন্ন পুষ্টির মিশ্রণে মাটির টুকরো চাষ করেন, বিদ্যমান অণুজীবগুলিকে উপনিবেশে পরিণত করার জন্য রাজি করানোর চেষ্টা করেন।
“নিক এই নমুনাগুলিতে রান্নাঘরের সিঙ্ক ছুঁড়ে ফেলেছিল,” ফেরেল বলেন। এই সমস্ত পরীক্ষা সত্ত্বেও, তিনি কিছু মাটিতে কিছুই খুঁজে পাননি। “এটা সত্যিই আশ্চর্যজনক।”
কানাডার গুয়েলফ বিশ্ববিদ্যালয়ের পরিবেশগত অণুজীববিজ্ঞানী জ্যাকলিন গুরডিয়াল এই ফলাফলকে "আকর্ষণীয়" বলে অভিহিত করেছেন, বিশেষ করে ড্রাগনের প্রচেষ্টাকে, কোন কোন বিষয়গুলি নির্দিষ্ট স্থানে অণুজীব খুঁজে পাওয়ার সম্ভাবনাকে প্রভাবিত করে তা নির্ধারণে। তিনি দেখেছেন যে উচ্চ উচ্চতা এবং উচ্চ ক্লোরেট ঘনত্বই জীবন সনাক্ত করতে ব্যর্থতার সবচেয়ে শক্তিশালী ভবিষ্যদ্বাণীকারী। "এটি একটি অত্যন্ত আকর্ষণীয় আবিষ্কার," গুডইয়ার বলেন। "এটি আমাদের পৃথিবীতে জীবনের সীমা সম্পর্কে অনেক কিছু বলে।"
তিনি পুরোপুরি নিশ্চিত নন যে তাদের মাটি সত্যিই প্রাণহীন, কিছুটা অ্যান্টার্কটিকার অন্য অংশে তার নিজের অভিজ্ঞতার কারণে।
বেশ কয়েক বছর আগে, তিনি ট্রান্সঅ্যান্টার্কটিক পর্বতমালার অনুরূপ পরিবেশের মাটি অধ্যয়ন করেছিলেন, যা শ্যাকলটন হিমবাহের ৫০০ মাইল উত্তর-পশ্চিমে ইউনিভার্সিটি ভ্যালি নামে পরিচিত, যেখানে ১২০,০০০ বছর ধরে উল্লেখযোগ্য আর্দ্রতা বা গলিত তাপমাত্রা ছিল না। যখন তিনি উপত্যকার গ্রীষ্মের একটি সাধারণ তাপমাত্রা ২৩° ফারেনহাইট তাপমাত্রায় ২০ মাস ধরে মাটিতে মাটি স্থাপন করেছিলেন, তখন মাটিতে জীবনের কোনও লক্ষণ দেখা যায়নি। কিন্তু যখন তিনি মাটির নমুনা হিমাঙ্কের কয়েক ডিগ্রি উপরে উত্তপ্ত করেছিলেন, তখন কিছুতে ব্যাকটেরিয়ার বৃদ্ধি দেখা গিয়েছিল।
উদাহরণস্বরূপ, বিজ্ঞানীরা আবিষ্কার করেছেন যে ব্যাকটেরিয়া কোষগুলি হিমবাহে হাজার হাজার বছর পরেও জীবিত থাকে। যখন তারা আটকা পড়ে, তখন কোষের বিপাক দশ লক্ষ গুণ ধীর হয়ে যেতে পারে। তারা এমন অবস্থায় চলে যায় যেখানে তারা আর বৃদ্ধি পায় না, বরং বরফের মধ্যে মহাজাগতিক রশ্মির প্রবেশের ফলে সৃষ্ট ডিএনএ ক্ষতি মেরামত করে। গুডইয়ার অনুমান করেন যে এই "ধীরে বেঁচে থাকা" জীবগুলিই তিনি কলেজ ভ্যালিতে খুঁজে পেয়েছিলেন - তিনি সন্দেহ করেন যে যদি ড্রাগন এবং ফায়ার 10 গুণ বেশি মাটি বিশ্লেষণ করতেন, তাহলে তারা রবার্টস ম্যাসিফ বা শ্রোডার মাউন্টেনে তাদের খুঁজে পেতে পারতেন।
গেইনসভিলের ফ্লোরিডা বিশ্ববিদ্যালয়ে অ্যান্টার্কটিক জীবাণু নিয়ে গবেষণা করা ব্রেন্ট ক্রিস্টনার বিশ্বাস করেন যে এই উচ্চ-উচ্চতা, শুষ্ক মাটি মঙ্গল গ্রহে জীবনের সন্ধানকে উন্নত করতে সাহায্য করতে পারে।
তিনি উল্লেখ করেছেন যে ১৯৭৬ সালে মঙ্গল গ্রহে অবতরণকারী ভাইকিং ১ এবং ভাইকিং ২ মহাকাশযানগুলি অ্যান্টার্কটিকার উপকূলের কাছে, শুষ্ক উপত্যকা নামে পরিচিত একটি অঞ্চলের নিচু মাটির গবেষণার উপর ভিত্তি করে জীবন-সনাক্তকরণ পরীক্ষা-নিরীক্ষা চালিয়েছিল। গ্রীষ্মকালে এই মাটির কিছু অংশ গলে যাওয়া জলে ভেজা হয়ে যায়। এগুলিতে কেবল অণুজীবই নয়, কিছু জায়গায় ক্ষুদ্র কৃমি এবং অন্যান্য প্রাণীও থাকে।
বিপরীতে, মাউন্ট রবার্টস এবং মাউন্ট শ্রোডারের উঁচু, শুষ্ক মাটি মঙ্গলগ্রহের যন্ত্রগুলির জন্য আরও ভাল পরীক্ষার ক্ষেত্র সরবরাহ করতে পারে।
“মঙ্গলের পৃষ্ঠ খুবই খারাপ,” ক্রিস্টনার বলেন। “পৃথিবীর কোন জীবই পৃষ্ঠে টিকে থাকতে পারবে না”—অন্তত উপরের এক-দুই ইঞ্চিও। জীবনের সন্ধানে সেখানে যাওয়া যেকোনো মহাকাশযানকে পৃথিবীর সবচেয়ে কঠিন কিছু স্থানে কাজ করার জন্য প্রস্তুত থাকতে হবে।
কপিরাইট © ১৯৯৬–২০১৫ ন্যাশনাল জিওগ্রাফিক সোসাইটি। কপিরাইট © ন্যাশনাল জিওগ্রাফিক পার্টনার্স, এলএলসি, ২০১৫-২০২৩। সর্বস্বত্ব সংরক্ষিত।