ஆர்சனிக்கைக் கொண்டிருக்கும் பாக்டீரியா "வேற்றுகிரக" உயிர்கள் குறித்த தேடலை அதிகரிக்கிறது

உயிர் எவ்வாறு செயல்படுகிறது [1] என்ற தற்போதைய புரிதலை மாற்றி அமைக்கக்கூடிய ஒரு புதிய வகை பாக்டீரியா, கலிபோர்னியாவிலுள்ள மோனோ ஏரியில் (Mono Lake) கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளது. பூமியில் வாழும் எல்லா உயிர்களும் கார்பன், ஹைட்ரஜன், ஆக்சிஜன், நைட்ரஜன், சல்பர் மற்றும் பாஸ்பர் ஆகிய ஆறு அடிப்படை மூலகங்களையும், ஏனைய மூலகங்களின் அடிப்படை பண்புகளையும்―முக்கியமாக செல்களில் நடைபெறும் குறிப்பிட்ட இரசாயன செயல்முறைகளுக்கு உதவக்கூடிய உலோகங்களின் அடிப்படை பண்புகளையும்―ஒருங்கிணைத்துக் கொண்டிருப்பதாக கருதப்படுகிறது.  

A microscopic image of GFAJ-1 grown on arsenic (courtesy NASA).

புதிதாக கண்டறியப்பட்டிருக்கும் GFAJ-1 எனும் இந்த பாக்டீரியா, Gammaproteobacteria என்றழைக்கப்படும் ஒரு பொதுவான பாக்டீரியா குழுவைச் சேர்ந்ததாகும். செல்களின் செயல்முறைகளில் இது பாஸ்பரஸிற்குப் பதிலாக ஆர்சனிக்கைப் (arsenic) பயன்படுத்துவதாக எடுத்துக்காட்டப்பட்டுள்ளது. ஆர்சனிக் இரசாயனரீதியாக பாஸ்பரஸைப் போன்றது தான் என்றாலும், அது எல்லா உயிர்களுக்கும் பொதுவாக கொடிய நச்சுத்தன்மையை உடையதாக இருக்கிறது. 

பாஸ்பரஸிற்குப் பதிலாக ஆர்சனிக்கைப் பயன்படுத்தும் ஒரு பாக்டீரியாவைக் கண்டறிய முடியும் என்ற கருத்து, நான்கு ஆண்டுகளுக்கு முன்னர், அரிஜோனா மாகாண பல்கலைக்கழகத்தில் அப்போது முதுகலை-முனைவர் பட்ட ஆராய்ச்சியாளராக இருந்த பெலிசா வோலி-சைமனால் (Felisa Wolfe-Simon) முன்வைக்கப்பட்டது. அவருடைய ஆய்வுப்புனைவுகோளை (hypothesis) ஆதரிக்க, சர்வதேச அளவில் புகழ்பெற்ற விஞ்ஞானி பால் டேவிஸை இணங்கச் செய்த பெலிசா, கலிபோர்னியாவிலுள்ள அமெரிக்க ஜியோலாஜிக்கல் ஆய்வு கழகத்தில் ஒரு தற்காலிக பதவியையும் பெற்றார். நாசாவின் நிதியுதவியுடன், மோனோ ஏரியின் சேற்றை சலித்தெடுக்க, ஆர்சனிக் நுண்-உயிரியியலில் (microbiology) ஒரு சர்வதேச நிபுணரான ரோனால்ட் ஓரெம்லாந்துடன் இணைந்து பணியாற்றினார்.

டேவிஸ் பிபிசி-யிடம் கூறியதாவது: “உயிர்கள் பூமியில் மட்டுமே சிறைபட்டிருக்கும் ஓர் எதிர்பாராத விபத்தாக உருவான உயிரிகளா அல்லது அடிப்படையிலேயே உயிர்களுக்கு உகந்த ஒரு பிரபஞ்சத்தில், பூமியைப் போன்ற சூழ்நிலைகள் இருக்கும் இடங்களில் எல்லாம் உயிர்கள் தோன்றும் என்ற, இயற்கையின் ஒரு பாகமாக இருக்கிறதா என்பது நமக்குத் தெரியாது.” டேவிஸைப் பொறுத்தமட்டில் இரண்டாவதாக குறிப்பிடப்பட்டதற்கு எந்த ஆதாரமும் இல்லை; ஆனால் அவர் தொடர்ந்து கூறுகையில்,“ஆனால் இரண்டாவது குறிப்பிட்டதைப் போன்று இருக்கிறதென்றால், பல பூமிகளில் உயிர்கள் தோன்றியிருக்க வேண்டும். ஆக நம்மைச் சுற்றிலும் ஒரு 'புரியாத உயிர்மண்டலம்" நிலவுவதைப் போலுள்ளது; அத்துடன் அது மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க ஒன்றாக தெரியவில்லை என்பதால் நாம் கவனிக்காமலேயே விட்டுவிட்டோம்・ என்றார். 

நம்முடைய சொந்த DNA அடிப்படையிலான வம்சாவழியிலிருந்து வேறுபட்டு, புதிதாக பரிணமித்திருக்கும் உயிர்-வடிவங்களின் கண்டுபிடிப்பு என்பதையே இந்த புதிய பாக்டீரியா குறிக்கிறது. நம்முடைய பொதுவான உயிரியியல் வடிவத்தின் வகைப்பாட்டில், ஆர்சனிக்கைப் பயன்படுத்தும் இந்த பாக்டீரியா வரவில்லை. இருந்தபோதினும், உயிரிலுள்ள சடப்பொருளில், இதுபோன்று வழக்கத்திற்கு மாறான இரசாயனம் செயல்பட முடியும் என்ற உண்மையானது, நம்மிடமிருந்து முற்றிலும் வேறுபட்ட உயிர் இரசாயனத்தைக் கொண்ட உயிர்கள் வேறு கிரகங்களில் வாழ்ந்து கொண்டிருக்க முடியும் என்ற கண்ணோட்டத்திற்கு உதவுகிறது.

Science இதழில் வெளியான ஓர் ஆய்வு கட்டுரையின் இணை ஆசிரியராக டேவிஸ் இருந்தார். அவருடன் அரிஜோனா மாகாணத்தில் இருக்கும் விண்-உயிரியியல்துறை (astrobiology) ஆராய்ச்சியாளரான பேராசிரியர் Ariel D. Anbar, வோல்ப்-சைமன் மற்றும் ஓரெம்லாந்து ஆகியோர் அடங்கிய ஒரு குழுவும் இந்த ஆய்வு கட்டுரைக்காக பணியாற்றியது.

“உயிர்களைக் குறித்து நாம் அறிந்த வரையில், தேவையில்லா ஏனைய மூலகங்களை விடுத்து, குறிப்பிட்ட இரசாயன மூலகங்கள் அதற்குத் தேவைப்படுகிறது. ஆனால் அதுமட்டும் தான் ஒரே வழியாக இருக்கிறதா? உயிர்கள் எவ்வாறு வேறுபட்டு இருக்கின்றன?” என்று தெரிவித்த அன்பர், தொடர்ந்து கூறுகையில், 'மூலகங்களை ஆராய வேண்டும்' என்பது பிற கிரகங்களில் உயிர்கள் வாழ்கின்றனவா என்ற தேடலுக்கு உதவும் வழிகாட்டும் நெறிமுறைகளில் ஒன்றாகவும், நம்முடைய விண்-உயிரியியல் திட்டத்தில் ஒன்றாகவும் இருக்கிறது. நாம் எந்த மூலகத்தைத் தொடர்ந்து ஆழமாக ஆராய வேண்டும் என்பதை, நாம் உறுதியோடு முடிவு செய்ய வேண்டியதிருக்கிறது என்பதை பெலிசாவின் ஆய்வு நமக்குக் கற்றுத்தருகிறது" என்றார்.

“GFAJ-1இன் வளர்ச்சி உள்ளெடுக்கப்படும் ஆர்சனிக்கின் அளவைப் பொறுத்திருக்கிறது. நியூக்ளிக் அமிலம், புரோட்டீன்கள் மற்றும் மொடாபோலைட்கள் (metabolites) உட்பட உயிர்-வேதியியல் மூலக்கூறுகளுக்குள் (biochemical molecules) அது வயப்படுகிறது,” என்பதை எடுத்துக்காட்டும் விரிவான ஆய்வு முடிவுகளை Science இதழ் அளிக்கிறது.

வேற்றுகிரக உயிர்கள் குறித்த தேடல்கள் சமீபத்திய ஆண்டுகளில் பல்வேறு திசைகளிலும் அதிகரித்துள்ளது. உயிரியியலில், பல்வேறு வகையான "extremophiles” (ஒரு வகை நுண்ணுயிரிகள்) கண்டறியப்பட்டுள்ளன. எரிமலை வடிகால்களுக்கு அருகிலுள்ள கடல்களின் அடிஆழங்களிலும், மற்றும் பனிக்கட்டி, கொதிக்கும் நீர், அமிலம் உள்ள இடங்கள், ஏன் அணுசக்தி உலைகளின் நீர்மையம் போன்ற அணுகமுடியாத இடங்களிலும் கூட நுண்ணுயிரிகள் வாழக்கூடும். சூரிய ஒளி இல்லாமலேயே கூட அவற்றால் உயிர் வாழ முடியும். எடுத்துக்காட்டாக, உணவுக்காக தாவரங்களை உண்ணாமல், மாறாக அவை ஹைட்ரஜனின் ஆக்சிஜனேற்றம் (oxidation) அல்லது ஹைட்ரஜன் சல்பேடு ஆகியவற்றை அவற்றின் ஆதார சக்தியாக பயன்படுத்தக்கூடும். அப்படியிருந்தால் அங்கே உயிர்கள் வாழ்வதற்கான சாத்தியக்கூறுகள் இருக்கலாம் அல்லது குறைந்தபட்சம் ஒருகாலத்தில் செவ்வாய்கிரகத்தில் கூட இருந்திருக்கலாம் [அங்கே (செவ்வாய்கிரகத்தில்), உயிர்செல்களுக்கு மிக அடிப்படை தேவையாக நம்பப்படும் தண்ணீர் இருக்கக்கூடும் என்று தற்போது அறியப்படுகிறது] அல்லது வியாழன் கிரகத்தின் ஒரு துணைகோளான யுரோப்பாவில் அல்லது ஒருவேளை சனிகிரகத்தின் துணைகோளான டைட்டனில் கூட இருந்திருக்கக்கூடும்.

நம்முடைய சூரிய மண்டலத்திற்கு வெளியிலும் பல சூரிய மண்டலங்களில் கோள்கள் இருக்கின்றன என்பதை பல ஆய்வுகள் வெளிப்படுத்துகின்றன. தற்போதைய நிலையில் 500க்கும் மேலானவை உறுதிப்படுத்தப்பட்டு உள்ளன. இவற்றில் பெரும்பாலானவை வியாழன் கிரகத்தைப் போன்று மிகவும் பெரியவை. இவை பூமியின் நிறையைப் (mass) போன்று பல மடங்கு அதிகமாக நிறையைக் கொண்டிருக்கின்றன.

ஹவாயில் உள்ள கெக் ஆய்வுக்கூடத்தின் சமீபத்திய கண்டுபிடிப்பு, வேறு இடங்களிலும் உயிர்கள் வாழ்கின்றன என்பதற்கு மிகவும் நம்பத்தகுந்த ஆதாரமாக இருக்கிறது. முன்னர் கருதப்பட்டதையும் விட சிறிய செந்நட்சத்திரங்களின் (red dwarf) எண்ணிக்கை மிக அதிகமாக இருப்பதாக அந்த ஆய்வகம் கண்டறிந்தது[3]. மதிப்பீட்டில், பிரபஞ்சத்திலுள்ள நட்சத்திரங்களின் எண்ணிக்கை மூன்று மடங்கு    அதிகமாகி உள்ளது. குறிப்பாக செந்நட்சத்திரங்களின் பெரும் எண்ணிக்கை, வேறு கிரகங்களும் உயிர்களைக் கொண்டிருப்பதற்கான சாத்தியக்கூறுகளை ஆதரிக்கின்றன. சூரியனோடு ஒப்பிடுகையில் சிறியதாகவும், மங்கலாகவும் இருக்கும் மூன்று நட்சத்திரங்களைத் தொலைநோக்கியால் கண்டறிவதே சிரமமாக உள்ளது. பல பில்லியன் ஆண்டுகளாக இருந்து வரும் அவை, அவற்றைச் சுற்றிவரும் கிரகங்களில் உயிர்கள் தோன்றுவதற்கு போதிய காலத்தை அளித்திருக்கின்றன. பூமியின் வகையைச் சேர்ந்த, சமீபத்தில் கண்டறியப்பட்ட Gliese 581 என்றழைக்கப்படும், வேறு சூரிய மண்டலத்தில் இருக்கும் ஒரு கிரகம், ஒரு செந்நட்சத்திரத்தைச் சுற்றி வருகிறது.

இதுபோன்ற கண்டுபிடிப்புகள், “வேற்றுகிரகத்திலும்" உயிர்கள் வாழ்கின்றன என்ற கருத்திற்கு ஆதரவாக தற்போது "சமநிலைமையை" மாற்றியிருக்கின்றன. புத்திசாலித்தனமான உயிர்களோடு ஒப்பிடுகையில் நுண்ணுயிரிகள் சற்றே மந்தமாக காணப்படுகின்றன என்பது உண்மையே. ஆனால் அவற்றிற்குப் பரிணாமங்கள் பின்னர் ஏற்படக்கூடும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

SETIக்கான (Search for Extraterrestrial Intelligence) பொதுநிதி ஒதுக்கீடு நிறுத்தப்பட்ட போது, இந்த திசையிலான ஆராய்ச்சியிலும் ஒரு பலத்த அடி விழுந்தது. தற்போது கலிபோர்னியாவில் தனியார்மயமாக்கப்பட்ட SETI பயிலகத்தில் மூத்த விண்ணியல் ஆராய்ச்சியாளராக (astronomer) இருக்கும் சேத் ஷோஸ்தக், சமீபத்திய கண்டுபிடிப்புகள் குறித்து கூறுகையில், “அங்கெல்லாம் உயிர்கள் வாழ்கின்றனவா, வாழ்ந்தனவா என்ற திசையிலான ஆராய்ச்சிகள் எல்லாம் போய்விட்டன,” என்றார். "அற்புதங்களை நம்புவதைப் போல, உயிர்கள் பூமியில் மட்டும் தான் வாழ்கின்றன என்பதை நம்பும் வகையில் தான் கையில் ஆதாரங்கள் இருக்கின்றன; ஆனால் விண்ணியல் ஆராய்ச்சியாளர்கள் அற்புதங்களை நம்ப தயாராக இல்லை,” என்று அவர் குறிப்பிட்டார்.

ஒரு புவியாராய்ச்சியாளரும், தொல்லுயிரியியல் ஆராய்ச்சியாளருமான பீட்டர் வார்ட், மற்றும் விண்ணியல் மற்றும் விண்-உயிரியியல் துறை ஆராய்ச்சியாளருமான டோனால்டு ஈ. பிரௌன்லீ ஆகிய    இருவரால் எழுதப்பட்டிருந்த ஒரு புத்தகத்தில், ஒரு தசாப்தத்திற்கு முன்னரே முன்வைக்கப்பட்ட "அரிய உலகம்" எனும் புனைவுகோளிலிருந்து, இது வேறுவிதமாக இருக்கிறது [4]. உயிர்கள் வாழ்வதற்கேற்ற பூமியின் சுற்றுச்சூழல் மற்றும் புவியமைப்பின் தனித்துவங்கள் வேறு எங்கும் இருக்க முடியாது என்று மேற்கோளிட்டுக் காட்டியும், கார்ல் சாகன் மற்றும் பிரான்க் டிராக் போன்ற SETI ஆர்வலர்களின் நிலைப்பாட்டை எதிர்த்தும், பூமிக்கு வெளியில் உயிர்கள் வாழ்வதற்கான சாத்தியக்கூறுகளை அவர்கள் மறுத்தார்கள்.

அரசாங்கத்தின் செலவின வெட்டுக்களால் விண்-உயிரியியல் ஆராய்ச்சிகள் மேலும் நொறுங்கிப் போயின. நாசாவிற்கான நிதி ஒதுக்கீட்டில் புஷ் அரசாங்கத்தால் செய்யப்பட்ட வெட்டுக்கள், 2005இல் இருந்து 2007 வரையில் இரண்டு ஆண்டுகளுக்கு விண்-உயிரியியல் துறைக்கான ஒதுக்கீட்டில் 50 சதவீத வெட்டுக்களைச் செய்யத் தூண்டியது. அப்போது பெயர் வெளியிடாத ஓர் ஆராய்ச்சியாளர் ScienceCareers இதழிடம் கூறுகையில், விண்-உயிரியியல் துறையின் "குடி-மூழ்கிவிட்டது" என்றார். அவர் தமது மாணவர்களை, “நாசா தொடர்பான விஷயங்கள் மிகவும் சிக்கலாகவும், ஸ்திரமின்றியும் போய்விட்டதால், அது குறித்த எதிலும் இறங்க வேண்டாம்" என்று கேட்டுக் கொண்டார். ஒபாமா நிர்வாகம் புஷ்ஷின் வெட்டுக்களைச் சரிசெய்யவில்லை என்பதை சொல்ல வேண்டியதே இல்லை. 

பால் டேவிஸ் WallStreet Journalஇல் எழுதிய ஒரு கட்டுரையில், மோசமான நிலைமைகளுக்கு இடையிலும் மிகவும் மன உறுதியுடனும், ஊக்கத்துடனும் தம்முடைய ஆராய்ச்சியைத் தொடர்ந்து கொண்டிருந்த பெலிசா வோல்ப்-சைமனுக்கு தமது பாராட்டைத் தெரிவித்திருந்தார். ஆர்சனிக்கை விரும்பும் நுண்ணுயிரியான GFAJக்கு அளிக்கப்பட்டிருக்கும் அந்த பெயர், உண்மையில் "Give Felisa a Job” (பெலிசாவிற்கு ஒரு வேலை கொடு) என்பதைக் குறிக்கிறது என்பதையும் அவர் குறிப்பிட்டுக் காட்டினார். அவருடைய கண்டுபிடிப்பு சமீபத்தில் பிரபலமடைந்திருப்பதால், யாரேனும் அவருக்கு ஒரு வேலை கொடுக்கக்கூடும் என்று கருதுவதாகவும் அவர் குறிப்பிடுகிறார்.   

இணைய வெளியீடான Slate இதழின் பக்கங்களில், விரும்பத்தகாத வகையில், மோனோ ஏரி கண்டுபிடிப்பின்மீது, ஒரு தாக்குதலும் கொண்டு வரப்பட்டிருந்தது. நுண்-உயிரியியல் துறையில் உள்ள ஏனைய சில விஞ்ஞானிகளிடமிருந்து வந்த விமர்சன கருத்துக்களுடன், விஞ்ஞான பிரிவு செய்தியாளர் கார்ல் ஜிம்மர், “This paper should not have been published” என்ற தலைப்பில் ஒரு கட்டுரையைப் பிரசுரித்துள்ளார். நாசா குழுவால் பயன்படுத்தப்பட்டிருக்கும் முறைகளில், குறைகள் இருப்பதாக அவர்கள் குற்றஞ்சாட்டுகிறார்கள். ஜிம்மரால் விமர்சனங்கள் வைக்கப்பட்ட போது, ஓரெம்லாந்தும், வோல்ப்-சைமனும் எவ்வித வாதத்திலும் இறங்கவில்லை; அத்துடன் அந்த விமர்சனங்களுக்கு அவர்கள் பிரதிபலிப்பும் காட்டவில்லை.

“நாங்கள் தவறு செய்திருக்கிறோம் என்றால், மற்ற விஞ்ஞானிகள் எங்களின் கண்டுபிடிப்புகளைத் திருத்தம் செய்ய முன்வர வேண்டும். அப்படியில்லை, நாங்கள் சரியாக செய்திருக்கிறோம் என்றால் (நாங்கள் சரியாக தான் செய்திருக்கிறோம் என்று நான் ஆழமாக நம்புகிறேன்) எங்கள் போட்டியாளர்கள் அதை ஏற்றுக் கொண்டு, இந்த இயல்நிகழ்வில் எங்களின் புரிதலை இன்னும் முன்னோக்கிக் கொண்டு செல்ல உதவ வேண்டும். அவ்வாறு அவர்கள் செய்வதைத் தான் நான் ஆவலோடு எதிர்பார்க்கிறேன்,” என்று ஓரெம்லாந்து தெரிவித்தார். வோல்ப்-சைமன் கூறுகையில், “எங்களுடைய ஆராய்ச்சி எந்தவிதத்தில் மறுபரிசீலனை செய்யப்பட்டதோ, அதேவிதத்தில் அனைத்து சொல்லாடலும் மறுபரிசீலனைச் செய்யப்பட வேண்டும். எல்லா விவாதங்களும் முறையாக நடுநிலையாக இருக்க, ஒரு கூர்மையான நிகழ்முறைக்குள் செல்ல வேண்டும்,” என்றார். 

விண்-உயிரியியலில் செய்யப்பட்டிருந்த இந்த ஆய்வின் நேர்மையின் மீது Slate இதழ் ஏன் இந்தளவு கவலை கொள்கிறது? நாசா தான், ஜிம்மரின் உண்மையான இலக்கு என்று தெரிகிறது. “இந்தளவுக்கு குறைபாடுகள் கொண்ட ஓர் ஆய்வு முடிவின் மீது நாசா ஏன் ஒரு பெரிய ஈடுபாட்டைக் கொண்டிருக்கிறது,” என்று கேள்வி எழுப்பும் அவர், நாசா "இந்த விஷயத்தில் ஒரு நேர்மறையான முடிவை எதிர்பார்க்கிறது" என்ற ஒரு விஞ்ஞானியின் முறையீட்டை மேற்கோளிட்டுக் காட்டுகிறார். செவ்வாய்கிரகத்திலிருந்து எடுத்து வரப்பட்ட விண்கல்லில் புதைபடிமங்களைக் கண்டறிந்ததாக நாசா அறிவித்த, 1996 விஷயத்தை அவர் குறிப்பிட்டுக் காட்டுகிறார். ஏனென்றால், கண்டறியப்பட்ட அந்த சிறிய புதைப்படிமங்களைக் கொண்டு வெகுசில ஆராய்ச்சிகளை மட்டுமே செய்ய முடிந்ததால், முடிவுகள் முற்றிலும் தீர்மானிக்கக்கூடியதாக அமையவில்லை; அவற்றில் பல கருத்து முரண்பாடுகளும் ஏற்பட்டன.   

ஆனால் இந்த முறை பல ஆதாரங்கள் இருப்பதாகவும், இந்த ஆய்வுமுடிவு மேற்படி ஆராய்ச்சிக்காக ஏனைய விஞ்ஞானிகளிடமும் ஒப்படைக்கப்படும் என்று நாசா கூறியுள்ளதாகவும் ஜிம்மர் குறிப்பிடுகிறார். 1996ஐ போலவே, நாசாவின் திறன் மீது எழுப்பப்படும் தாக்குதல்கள், வெட்டுக்களை மேலும் நியாயப்படுத்த பயன்படுத்தப்படும் என்பது Slate ற்கு நிச்சயமாக நன்றாகவே தெரியும்.