वैज्ञानिकों ने ऑस्ट्रेलिया के ग्रेट बैरियर रीफ के खुले पानी में रहने वाले सूक्ष्म जीवन का पहला व्यापक सर्वेक्षण पूरा कर लिया है। उन्होंने सैकड़ों जीवाणु प्रजातियों का पता लगाया है जो पहले ज्ञात नहीं थीं और सैकड़ों हजारों वायरस भी।नेचर जर्नल में प्रकाशित अध्ययन में समुद्री जल के नमूनों से एकत्र किए गए डीएनए का विश्लेषण किया गया, जो दुनिया की सबसे बड़ी मूंगा चट्टान प्रणाली में 48 चट्टानों पर लिए गए थे। इसने चट्टान के खुले पानी में रहने वाले रोगाणुओं का पहला बड़ा डेटाबेस तैयार किया है। डेटाबेस वैज्ञानिकों को यह समझने में मदद करेगा कि एक स्वस्थ रीफ माइक्रोबायोम कैसा दिखता है और जब रीफ पर्यावरणीय दबावों का सामना करता है तो यह कैसे बदलता है।इस शोध का नेतृत्व क्वींसलैंड विश्वविद्यालय और ऑस्ट्रेलियाई समुद्री विज्ञान संस्थान (AIMS) ने किया था, जिसमें जेम्स कुक विश्वविद्यालय, मेलबर्न विश्वविद्यालय और तस्मानिया विश्वविद्यालय का योगदान था।
वैज्ञानिकों ने क्या पाया
टीम ने 876 विभिन्न प्रजातियों का प्रतिनिधित्व करते हुए 5,283 जीवाणु और पुरातन जीनोम की पहचान की। इनमें से 584 जीवाणु प्रजातियों का पहले कभी दस्तावेजीकरण नहीं किया गया था।808,585 वायरल जीनोम जो 362,802 विभिन्न वायरस से संबंधित थे, की भी पहचान की गई। इसके अलावा, चट्टान पर पाए जाने वाले दो सबसे प्रचुर सूक्ष्म शैवाल, बाथाइकोकस और ऑस्ट्रियोकोकस से पूर्ण गुणसूत्र भी बरामद किए गए हैं।क्वींसलैंड विश्वविद्यालय के माइक्रोबायोलॉजिस्ट और अध्ययन के वरिष्ठ लेखक प्रोफेसर फिलिप ह्यूगेनहोल्ट्ज़ के अनुसार, यह काम इन छिपे हुए समुदायों को समझने के लिए एक शुरुआती बिंदु देता है।साइंस एक्स के हवाले से उन्होंने कहा, “अब, हम यह पता लगाना शुरू कर सकते हैं कि एक स्वस्थ रीफ माइक्रोबायोम क्या बनाता है और ये अदृश्य समुदाय ग्रेट बैरियर रीफ पर ब्लीचिंग, तूफान, तलछट, मछली पकड़ने और अन्य तनाव जैसे परिवर्तनों पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं।”ह्यूगेनहोल्ट्ज़ ने यह भी कहा कि बड़ी संख्या में नई खोजें अप्रत्याशित नहीं थीं क्योंकि वैज्ञानिक जहां भी देखते हैं उन्हें नए रोगाणु मिलते रहते हैं। हालाँकि, उन्होंने कहा कि वह पाई गई नई जीवाणु प्रजातियों की संख्या से आश्चर्यचकित थे। उन्होंने कहा, “यह माइक्रोबियल दुनिया कितनी विशाल है।”
रोगाणु क्यों मायने रखते हैं
सूक्ष्मजीव छोटे जीवित जीव हैं जिन्हें माइक्रोस्कोप के बिना नहीं देखा जा सकता है, लेकिन वे समुद्री पारिस्थितिक तंत्र को कार्यशील रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। एआईएमएस के वरिष्ठ शोध वैज्ञानिक और पेपर के वरिष्ठ लेखक डॉ. युन किट योह के अनुसार, ये सूक्ष्मजीव समुद्र में जीवन का आधार बनते हैं।उन्होंने द गार्जियन को बताया, “चट्टान पर मौजूद कई सूक्ष्मजीव प्रकाश संश्लेषण कर सकते हैं, पौधों की तरह, वे प्रकाश ऊर्जा ले सकते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड को ऑक्सीजन में परिवर्तित कर सकते हैं।”
शोधकर्ताओं ने सीधे समुद्री जल से डीएनए एकत्र किया और मेटागेनोमिक्स का उपयोग करके इसका विश्लेषण किया। (प्रतीकात्मक फोटो)
योह ने यह भी कहा कि इन रोगाणुओं को क्रिल और अन्य ज़ोप्लांकटन द्वारा खाया जाता है, जिन्हें बाद में बड़े समुद्री जानवरों द्वारा खाया जाता है, जिसका अर्थ है कि रोगाणु सबसे छोटे मूंगा पॉलीप्स से लेकर सबसे बड़े व्हेल तक खाद्य श्रृंखला का समर्थन करने में मदद करते हैं।उन्होंने कहा, “ये सूक्ष्म जीव महत्वपूर्ण हैं। सूक्ष्म शैवाल हमारे द्वारा सांस ली जाने वाली अधिकांश ऑक्सीजन का उत्पादन करते हैं और खुले महासागरों में खाद्य श्रृंखलाओं का आधार बनते हैं।”हाल तक, वैज्ञानिक इन रोगाणुओं की केवल थोड़ी संख्या का ही अध्ययन कर सकते थे क्योंकि इनमें से कई को प्रयोगशालाओं में विकसित नहीं किया जा सकता था।येओह ने कहा, “हम वास्तव में उनमें से कुछ का अध्ययन करने में सक्षम नहीं हैं, कुछ चुनिंदा को छोड़कर जिन्हें हम पेट्री डिश पर प्रयोगशाला में ठीक से विकसित कर सकते हैं।”
पढ़ाई के पीछे नई तकनीक
यह परियोजना पांच साल से अधिक समय पहले शुरू हुई थी और डीएनए अनुक्रमण और कंप्यूटिंग में प्रगति के कारण संभव हो सकी।शोधकर्ताओं ने सीधे समुद्री जल से डीएनए एकत्र किया और प्रयोगशाला में रोगाणुओं को विकसित करने की कोशिश करने के बजाय, मेटागेनोमिक्स नामक विधि का उपयोग करके इसका विश्लेषण किया। समुद्री जल की एक बूंद में हजारों विभिन्न रोगाणुओं के डीएनए हो सकते हैं, जिससे यह प्रक्रिया अत्यधिक जटिल हो जाती है।क्वींसलैंड विश्वविद्यालय में टीम के प्रमुख और अध्ययन के पहले लेखक डॉ. स्टीवन रॉबिंस का कहना है कि समुद्री सूक्ष्मजीवों का अध्ययन करना हमेशा कठिन रहा है क्योंकि समुद्री जल में कई निकट संबंधी जीव एक साथ मिश्रित होते हैं। साइंस एक्स के हवाले से उन्होंने कहा, “समुद्र को हर चीज़ को मिलाना पसंद है।”वह आगे बताते हैं कि शोधकर्ताओं ने लंबे समय तक पढ़ी जाने वाली अनुक्रमण तकनीक का इस्तेमाल किया, जो पुराने तरीकों की तुलना में डीएनए के अधिक लंबे टुकड़ों को पढ़ता है।रॉबिन्स ने कहा, “जो पहेली हजारों टुकड़ों के साथ थी वह औसत माइक्रोबियल जीनोम के लिए बहुत कम टुकड़ों के साथ एक सरल पहेली बन जाती है।”
रीफ़ स्वास्थ्य की निगरानी करना
वैज्ञानिकों का मानना है कि नया माइक्रोबायोम डेटाबेस भविष्य में ग्रेट बैरियर रीफ की निगरानी के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण बन सकता है।योह ने कहा कि वैज्ञानिक अब यह अध्ययन शुरू कर सकते हैं कि जब चट्टानें जलवायु परिवर्तन, गर्मी के तनाव, मूंगा विरंजन, तूफान, मछली पकड़ने, तलछट और अन्य पर्यावरणीय दबावों से प्रभावित होती हैं तो सूक्ष्मजीव समुदाय कैसे बदलते हैं।उन्होंने कहा कि माइक्रोबियल समुदाय अक्सर क्षति दिखाई देने से पहले बदल जाते हैं, जिससे वे चट्टान में बदलाव का प्रारंभिक संकेतक बन जाते हैं।शोधकर्ताओं ने यह भी कहा कि रोगाणु यह पहचानने में मदद कर सकते हैं कि संरक्षित नो-टेक ज़ोन में मछली पकड़ने का काम हुआ है या भारी धातु संदूषण ने किसी क्षेत्र को प्रभावित किया है।ह्यूगेनहोल्ट्ज़ के अनुसार, माइक्रोबियल समुदायों का अध्ययन कभी-कभी सीधे प्रदूषकों के परीक्षण की तुलना में पर्यावरणीय परिवर्तनों का पता लगाने का एक सस्ता तरीका प्रदान कर सकता है।खोजें नए प्रश्न भी उठाती हैं। उनमें से एक यह है कि क्या नई पहचानी गई जीवाणु प्रजातियां ग्रेट बैरियर रीफ के लिए अद्वितीय हैं या क्या वे अन्य रीफ पारिस्थितिकी प्रणालियों में भी मौजूद हैं लेकिन अभी तक दस्तावेजित नहीं की गई हैं।शोधकर्ताओं ने ग्रेट बैरियर रीफ माइक्रोबियल जीनोम डेटाबेस को सार्वजनिक रूप से उपलब्ध कराया है ताकि दुनिया भर के वैज्ञानिक भविष्य में रीफ अनुसंधान में इसका उपयोग कर सकें।
