अंटार्कटिका में वोस्तोक झील के विश्व रहस्य

2024 लेखक: Seth Attwood | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-16 16:05

रूस ने व्यावहारिक रूप से सबग्लेशियल अंटार्कटिक झील वोस्तोक की नई ड्रिलिंग को रोक दिया, और उसी क्षण जब यह स्थानीय जीवन की खोज के सबसे करीब आ गया।

हम सभी जानते हैं कि अंटार्कटिका में वोस्तोक झील की गहराई में ड्रिलिंग के बाद, हमें बेहद असामान्य बैक्टीरिया के निशान मिले। विदेशी वैज्ञानिकों का मानना है कि झील में कई विदेशी बहुकोशिकीय जीव हैं। उनके घरेलू सहयोगी इस दृष्टिकोण को अस्वीकार करते हैं, लेकिन वे यह भी मानते हैं कि उनके शोध की निरंतरता बहुत सी नई चीजें लाएगी - और यह समझना संभव होगा कि सौर मंडल की अन्य दुनिया में जीवन कैसा दिख सकता है। निकट भविष्य में ऐसा नहीं होगा: वोस्तोक में मुख्य काम, दुर्भाग्य से, रोक दिया गया था। यदि कोई झील में ऐसी खोज करता है, तो यह विदेशी शोधकर्ताओं की योग्यता बन सकती है - और यह बहुत जल्द होगा।

वोस्तोक झील 6,000 घन किलोमीटर का एक बड़ा जलाशय है, जो लाडोगा की तुलना में कई गुना अधिक है। इसके अलावा, पूर्व लगभग चार किलोमीटर की गहराई पर सबग्लेशियल है, यही वजह है कि 400 वायुमंडल तक का दबाव है, और ऑक्सीजन और नाइट्रोजन का वातावरण के संपर्क से बाहर जाने के लिए कहीं नहीं है। उनके साथ संतृप्त झील का पानी एक अनूठा वातावरण है, जो पृथ्वी पर जीवन के लिए सबसे प्रतिकूल जलाशय होना चाहिए। लेकिन, इसके बावजूद, वहां अभी भी जीवन है - कम से कम, यह कई रूसी और अमेरिकी वैज्ञानिकों की राय है जिन्होंने इसकी ड्रिलिंग के परिणामों का अध्ययन किया है। हालांकि इन दोनों देशों के शोधकर्ताओं के रहने की क्षमता पर अनुमान मौलिक रूप से भिन्न हैं, वे सभी मानते हैं कि उन्हें स्थानीय जीवन के निशान मिल गए हैं।

अप्रैल 2017 में, फिल्म "लेक वोस्तोक। रिज ऑफ मैडनेस" का प्रीमियर हुआ, जिसमें बहुत कठिन परिस्थितियों के बारे में बताया गया जिसमें रूसी ध्रुवीय खोजकर्ताओं और वैज्ञानिकों ने अंटार्कटिक बर्फ के कई किलोमीटर के नीचे जीवन की खोज में बहुत महत्वपूर्ण परिणाम प्राप्त किए। फिल्म अभी भी अंतरराष्ट्रीय पुरस्कार बटोर रही है, लेकिन इतिहास इससे जुड़ा है और किसी भी पुरस्कार से ज्यादा महत्वपूर्ण है। वह उसी नाम के ध्रुवीय स्टेशन के बलों द्वारा वोस्तोक झील में गहरी स्वच्छ ड्रिलिंग के वास्तविक रोक के विषय को उठाता है। फंडिंग की कमी ने 2015 के बाद से वहां बड़े कदम नहीं उठाए हैं। और अब स्टेशन पर काम के चरम पर लोगों की तुलना में कई गुना कम लोग हैं। इससे बर्फ के नीचे स्थानीय जीवन की महान खोज की व्यावहारिक रूप से कोई उम्मीद नहीं है। यह ड्रिलिंग के इतिहास पर एक नज़र डालने का समय है, यह समझने के लिए कि वहां क्या हासिल किया गया है और क्या - काम के वर्तमान "फ्रीज" के लिए धन्यवाद - हासिल नहीं किया जाएगा।

वोस्तोक स्टेशन और उसी नाम की झील के बीच बर्फ के नीचे कौन रहता है, इस पर दो दृष्टिकोण हैं। उनमें से एक अमेरिकी है, दूसरा रूसी है। पहली बार उथले ड्रिलिंग के परिणामों पर आधारित है जो संयुक्त राज्य अमेरिका ने 1990 के दशक में इस क्षेत्र में किया था। तब वे झील के ऊपर केवल बर्फ प्राप्त करने में कामयाब रहे - जो कि उसके पानी से बनी, धीरे-धीरे ऊपर उठती और जम जाती। उनके नमूनों के विश्लेषण के परिणामों के आधार पर, स्कॉट रोजर्स के समूह मेटागेनोमिक विधि में 1,623 प्रजातियों के जीन अनुक्रम पाए गए! उनमें से छह प्रतिशत बल्कि जटिल जीवों के थे - यूकेरियोट्स, एक दीवार से घिरे एक अलग नाभिक वाले जीव। कुछ इतना जटिल था जिसके कई किलोमीटर की गहराई पर देखे जाने की सबसे कम उम्मीद थी।

इसके अलावा, बैक्टीरिया के प्रकारों में से एक, संभवतः इस तरह से पाया जाता है, केवल मछली की आंतों में रहता है - यह बस उनसे अलग नहीं होता है। रोटिफ़र्स और मोलस्क के विशिष्ट जीन अनुक्रम भी पाए गए। इससे अमेरिकी समूह ने निष्कर्ष निकाला कि वोस्तोक झील के निवासियों में अत्यंत जटिल जीव, यहां तक कि मछली और क्रस्टेशियन भी हो सकते हैं। एक परिकल्पना के अनुसार, खुले जलाशय के रूप में झील लाखों वर्षों से मौजूद है और केवल अंतिम 14-15 मिलियन बर्फ से छिपी है।

इसका मतलब है, शोधकर्ताओं का मानना है कि स्थानीय मछलियों और क्रस्टेशियंस के पास धीरे-धीरे उप-बर्फ की स्थिति के अनुकूल होने के लिए बहुत समय था। इसके अलावा, अगर वे हैं, तो वे पूर्व की चरम स्थितियों को कम चरम बना सकते हैं। ऑक्सीजन-साँस लेने वाले जीव बर्फ के साथ झील में प्रवेश करने वाली अतिरिक्त ऑक्सीजन का उपभोग कर सकते हैं। फिर, झील की गहराई में, इस गैस की अधिकता नहीं हो सकती है - एक मजबूत ऑक्सीकारक, जिसके आगे जीवन आसान नहीं है - नहीं हो सकता है।

सर्गेई बुलैट के नेतृत्व में रूसी वैज्ञानिकों ने इस खोज पर बेहद ठंडी प्रतिक्रिया व्यक्त की। उन्होंने बिल्कुल सही बताया कि सामान्य मिट्टी और अन्य बैक्टीरिया से दूषित तकनीकी तरल पदार्थों का उपयोग करके ड्रिलिंग की गई थी। "स्वच्छ ड्रिलिंग" का उपयोग किए बिना बाहरी प्रदूषण को "स्थानीय निवासियों" से अलग करना व्यावहारिक रूप से असंभव है। घरेलू शोधकर्ताओं का मानना है कि ऐसी स्थितियों में वास्तविक "पूर्वी" जीवन के बारे में बात करना तभी संभव है जब आनुवंशिक अनुक्रम पाए जाते हैं जो किसी भी चीज़ से बिल्कुल अलग होते हैं।

और रूसी विज्ञान अकादमी के सेंट पीटर्सबर्ग इंस्टीट्यूट ऑफ न्यूक्लियर फिजिक्स के विशेषज्ञ वहां बैक्टीरिया के डीएनए को खोजने में कामयाब रहे, जो किसी भी ज्ञात प्रजाति के साथ मेल नहीं खाता था। यह उनके लिए इतना पराया है कि इसे बैक्टीरिया के किसी समूह में रखना भी संभव नहीं था। उसके 14 प्रतिशत जीन किसी अन्य ज्ञात प्रजाति में नहीं पाए जाते हैं। जैसा कि उस समय सर्गेई बुलैट ने कहा था, यह डीएनए किसी और चीज से इतना अलग है कि "अगर यह मंगल पर पाया जाता, तो वे निस्संदेह घोषित करते कि यह मंगल ग्रह से जीवन है। हालांकि यह स्थलीय डीएनए है।"

हालांकि, ये बैक्टीरिया हैं, सरल, एककोशिकीय, बिना "घंटियाँ और सीटी" और अनावश्यक जटिलता के। कुछ अप्रत्याशित और उससे भी अधिक जटिल, लेकिन एक ही समय में स्थलीय प्रजातियों से भिन्न के जीन अभी तक बर्फ के नमूनों में नहीं पाए गए हैं। इसलिए यूकेरियोट्स और यहां तक कि मछली जैसे बहुकोशिकीय, हमारे वैज्ञानिकों की राय में, अभी भी वहां रद्द हैं। यह बुरा नहीं हो सकता है। प्रकाश के बिना रहने वाली मछली और ऊपर से पोषक तत्वों की आपूर्ति, हर चीज के लिए इतनी अलग होनी चाहिए कि हम जानते हैं कि वास्तव में, वे रचनात्मक यूफोलॉजिस्ट की कहानियों से किसी भी "हरे पुरुषों" से बहुत अलग नहीं होंगे।

पूरब में बहुकोशिकीय जीव हैं या नहीं, यह सवाल इस पर कतई बंद नहीं है। हाल ही में, वैज्ञानिकों ने सीखा है कि बहुकोशिकीय जीव - विशेष रूप से मशरूम - किसी भी तरह रहस्यमय तरीके से समुद्र के नीचे गहरे जीवित रह सकते हैं। वहाँ दबाव सबग्लेशियल झील की तुलना में भी अधिक है। जाहिर है, कवक किसी तरह कीमोआटोट्रॉफ़ बैक्टीरिया के साथ सहवास करता है, जो इसके ऑक्सीकरण के कारण अकार्बनिक पदार्थ से ऊर्जा निकालते हैं। अपर्याप्त रूप से ऑक्सीकृत लोहे के यौगिक, उदाहरण के लिए, ओलिवाइन की संरचना में, इतने गहरे जीवन के लिए "ईंधन" के रूप में काम करते हैं। बैक्टीरिया इसे ऑक्सीजन के साथ "जला" देते हैं और पानी प्राप्त करते हैं।

और अप्रैल 2017 के अंत में, यह ज्ञात हो गया कि वर्णित प्रकार के बहुकोशिकीय कवक समुद्र तल के नीचे 2.4 बिलियन वर्षों तक मौजूद रह सकते हैं। इसके अलावा, वे ऑक्सीजन के साथ वातावरण की संतृप्ति से पहले भी पैदा हुए थे। अर्थात्, पहले से मौजूद विचारों के विपरीत, बहुकोशिकीय और जटिल जीवन को ग्रह की सतह पर ऑक्सीजन वातावरण या अनुकूल परिस्थितियों की आवश्यकता नहीं होती है। यदि अरबों साल पहले ऐसा होता, तो यह अच्छी तरह से हो सकता है कि आज भी सबग्लेशियल झील में बैक्टीरिया की तुलना में अधिक जटिल जीव हैं - और भी बहुत कुछ।

आइए एक सेकंड के लिए मान लें कि चीजें इस तरह से हो सकती हैं। तब उनकी खोज का महत्व हमारे पार्थिव जीवन के ज्ञान से बहुत आगे निकल जाता है। तथ्य यह है कि मंगल, टाइटन, एन्सेलेडस, यूरोपा, सेरेस और सिस्टम के कई अन्य निकायों के आंतों में भी शीर्ष पर बर्फ की टोपी, नीचे पानी और उच्च दबाव होता है। वे पूर्व की स्थितियों के समान हैं कि निष्कर्ष खुद ही बताता है: यदि अंटार्कटिका की बर्फ के नीचे जटिल जीवन पाया जाता है, तो सौर मंडल की अन्य दुनिया में इसकी उपस्थिति को बाहर करना मुश्किल है।

पहली नज़र में ऐसा लग सकता है कि अंटार्कटिक उप-बर्फ जीवन की मुख्य समस्या ठंड है। वास्तव में, ऐसा बिल्कुल भी नहीं हो सकता है। हां, झील की ऊपरी परतों को शून्य से तीन डिग्री सेल्सियस नीचे तक ठंडा किया जाता है। यदि 350 वायुमंडल के ऊपर कोई दबाव नहीं होता, तो उनके स्थान पर बर्फ होती, केवल यह ऐसे ठंडे पानी को जमने नहीं देता।और फिर भी, सबसे अधिक संभावना है, झील की निचली परतें तापमान के मामले में बहुत अधिक चरम पर हैं।

झील से सौ या दो मीटर ऊपर बर्फ में, हम थर्मोफिलिक जीवाणु हाइड्रोजेनोफिलस थर्मोल्यूटोलस को खोजने में कामयाब रहे। यद्यपि यह वहां "दिखने में" काफी सामान्य है (जीन अन्य ज्ञात नमूनों के समान हैं), इसे बाहरी प्रदूषण के लिए जिम्मेदार ठहराना बहुत मुश्किल है। और केवल इसलिए नहीं कि अंटार्कटिका में एक थर्मोफिलिक जीवाणु एक अजीब तरह का संदूषक होगा। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि पूर्व में बर्फ से पहले, यह केवल गर्म झरनों में पाया जा सकता था। सतह पर, उसके पास करने के लिए ज्यादा कुछ नहीं है - वह हाइड्रोजन को ऑक्सीकरण करके रहती है जो जमा होता है जहां गर्म पानी चट्टानों से संपर्क करता है।

ऐसा "प्रदूषक" लगभग निश्चित रूप से रूस या दुनिया के अन्य हिस्सों से ड्रिलिंग में इस्तेमाल होने वाले मिट्टी के तेल या फ़्रीऑन में नहीं मिल सकता है। ऐसे पदार्थों का उत्पादन कहीं भी गर्म झरनों में स्थित नहीं है। इस आधार पर, रूसी और फ्रांसीसी वैज्ञानिकों का सुझाव है कि सबग्लेशियल झील के तल पर समान स्रोत छिपे हुए हैं, जिसके माध्यम से गर्म पानी के अलावा, हाइड्रोजन प्रवाहित होता है, जो कि कीमोऑटोट्रॉफ़िक जीवन के आधार के रूप में कार्य करता है।

सामान्य तौर पर, हाइड्रोजेनोफिलस थर्मोल्यूटोलस गर्म पानी के पास रहने वालों में सबसे बड़ी चरम सीमा से बहुत दूर है। लोग उसे पसंद करते हैं और 40-60 डिग्री सेल्सियस पर रहते हैं और विकसित होते हैं। उनमें से सबसे "कठोर" अधिक सरल रूप से व्यवस्थित एककोशिकीय जीव, आर्किया हैं, जो 122 डिग्री सेल्सियस तक ले जाते हैं। हालांकि, अभी तक झील के ऊपर की बर्फ में या उसके नमूनों में आर्किया का कोई निशान नहीं मिला है। तो अगर यह बहुत नीचे गर्म है, तो अत्यधिक नहीं, उबलते बिंदु से ऊपर नहीं, जिस पर बैक्टीरिया मर जाते हैं।

कई साल पहले, झील के पानी में गहरी खुदाई धीमी होने लगी थी। इतनी गहराई तक जाने के लिए, एक ड्रिल उपयुक्त नहीं है: बर्फ से पिघलने वाला पानी जल्दी जम जाता है। इसे गैर-ठंड केरोसिन या फ़्रीऑन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। लेकिन अगर ऐसे तरल पदार्थ - उनमें बहुत सारे बैक्टीरिया हो सकते हैं - झील के पानी में मिल जाते हैं, तो यह समझना बहुत मुश्किल होगा कि ड्रिलिंग के दौरान पाए गए लोगों में से कौन आदिवासी है और कौन विदेशी है। रूसी शोधकर्ता लंबे समय से इस निष्कर्ष पर पहुंचे हैं कि पिछले दसियों मीटर बर्फ पर, और इससे भी अधिक झील में ही, मौलिक रूप से विभिन्न तकनीकों की आवश्यकता होती है जो झील के पानी और बाहरी तरल पदार्थों के बीच संपर्क को बाहर करती हैं।

काश, इसका मतलब है कि नए ड्रिलिंग उपकरण की जरूरत है। और इसके निर्माण - पिछले एक के शोषण के विपरीत - धन की आवश्यकता होती है, भले ही किसी भी तरह से ब्रह्मांडीय पैमाने पर नहीं। तो कहीं 2015 में, काम की आगे की प्रगति को गंभीरता से धीमा कर दिया गया था। स्टेशन के कर्मियों का "उबाऊ" हिस्सा अब केवल कुछ लोग हैं, और एक बार इस कार्य के कार्यान्वयन के लिए इसके कर्मियों को दर्जनों में लाया गया था।

जो हुआ वह सबसे अधिक संभावना है, जैसे कि अक्टूबर 1957 के बाद, ख्रुश्चेव ने अचानक कहा कि उपग्रहों को लॉन्च करना महंगा था, और अन्य सभी अंतरिक्ष उड़ानों के लिए धन उपलब्ध नहीं कराया। रूसी वैज्ञानिकों ने किलोमीटर की गहराई पर पड़ी एक सबग्लेशियल झील के लिए असामान्य जीवन के लिए सबसे अच्छा उम्मीदवार पाया है। यह झील, जैसा कि कई लोग मानते हैं, अन्य स्थानीय झीलों के साथ उपसतह चैनलों से जुड़ी हुई है - और अंटार्कटिका में उनमें से दर्जनों हैं, वोस्तोक बस सबसे बड़ा है। और अचानक, काम जारी रखने के बजाय, नए बैक्टीरिया या यहां तक कि बहुकोशिकीय जीवों को खोजने के बजाय, हम अचानक संघर्ष को खुद ही छोड़ देते हैं।

इस फैसले के पीछे का तर्क समझ में आता है। ख्रुश्चेव यह नहीं कह सकते थे कि "चारों ओर खेलें और यह काफी है" - संयुक्त राज्य अमेरिका के प्रतिस्पर्धी दबाव के कारण उन्होंने अपना चेहरा खो दिया होगा। डब्ल्यू. ब्राउन चांद के अपने सपने के साथ वहां मौजूद थे, और उड़ान से इनकार करने से यूएसएसआर असहज स्थिति में आ जाएगा। दुर्भाग्य से, द्रोही अमेरिकियों को सबसे विदेशी सांसारिक जीवन की खोज की दिशा में हमारे साथ प्रतिस्पर्धा करने की कोई जल्दी नहीं है। इसके लिए राज्यों के पास झील के ठीक ऊपर पोलर स्टेशन नहीं है। नतीजतन, इस दिशा में हमारे अपने प्रयासों में स्थिति लंबे समय तक रुक सकती है।

हालांकि, नासा अभी यूरोप में किलोमीटर बर्फ खोदने के तरीकों के बारे में सोच रहा है। शायद वे उसी पूर्व में एक मोबाइल ड्रिलिंग कॉम्प्लेक्स के परीक्षण के बारे में सोचेंगे।तब यह पता चल सकता है कि बर्फ के नीचे सबसे चरम जीवन की खोज में प्राथमिकता किसी और के साथ होगी।