Science · · 3 min read
রাইবোজ হয়তো জীবনের বোরন-রসায়নকে টিকিয়ে রাখতে সাহায্য করেছিল
একটি গবেষণায় ইঙ্গিত মিলেছে, উল্কাপিণ্ডের মাধ্যমে আসা একটি শর্করা নিজেকে সুরক্ষিত রাখার পাশাপাশি প্রাথমিক জীবনের উদ্ভবস্থলের খনিজসমৃদ্ধ জলেও পরিবর্তন আনতে পারে।
Scientific Reports-এ প্রকাশিত একটি গবেষণা নিয়ে Nautilus-এর প্রতিবেদনে বলা হয়েছে, উল্কাপিণ্ডে পাওয়া একটি শর্করা পৃথিবীতে জীবনের পূর্ববর্তী রসায়নে দ্বৈত ভূমিকা পালন করে থাকতে পারে।
গবেষণাটিতে রাইবোজ নিয়ে পরীক্ষা করা হয়েছে—এটি একটি ভঙ্গুর শর্করা, যা RNA-এর একটি অংশ। জীবিত প্রাণীর জন্য RNA গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি জিনগত তথ্য সংরক্ষণ ও ব্যবহারে সাহায্য করে। বহু বিজ্ঞানী মনে করেন, জীবনের একেবারে প্রাথমিক পর্যায়ে RNA জড়িত ছিল। সমস্যা হলো, রাইবোজ সহজেই ভেঙে যায়, বিশেষ করে উত্তপ্ত হলে। ফলে নবীন পৃথিবীর প্রতিকূল পরিবেশে কীভাবে এর পর্যাপ্ত পরিমাণ টিকে থাকতে পারে, তা ব্যাখ্যা করা কঠিন।
গবেষণায় প্রস্তাব করা হয়েছে, রাইবোজ নিজেই হয়তো সেই সমস্যা সমাধানে সাহায্য করেছিল। রাইবোজ যখন বোরেটের সঙ্গে মিথস্ক্রিয়া করে—বোরেট হলো বোরন, অক্সিজেন ও হাইড্রোজেনযুক্ত একটি যৌগ—তখন বোরেট শর্করাটিকে রাসায়নিক ভাঙন থেকে আড়াল করতে পারে। নতুন অনুসন্ধান বলছে, সম্পর্কটি উল্টো দিকেও কাজ করত: রাইবোজ বোরেট খনিজকে দ্রবীভূত হতে উৎসাহিত করত, ফলে আশপাশের জলে আরও বেশি বোরন থেকে যেত।
এক প্রাচীন রাসায়নিক মিশ্রণের ভঙ্গুর উপাদান
জীবনের সূচনা নিয়ে গবেষণারত বিজ্ঞানীরা প্রায়ই পরীক্ষাগারে প্রাথমিক পৃথিবীতে ঘটতে পারে এমন বিক্রিয়াগুলো পুনর্নির্মাণ করেন। এসব পরীক্ষা পৃথক রাসায়নিক কীভাবে আচরণ করে, তা দেখাতে পারে; তবে বিশুদ্ধ উপাদান ও অত্যন্ত নিয়ন্ত্রিত পরিবেশ প্রাকৃতিক পরিস্থিতিতে পাওয়া জটিল মিথস্ক্রিয়াগুলো পুরোপুরি তুলে নাও ধরতে পারে।
তাই গবেষকেরা প্রকৃত খনিজ ব্যবহার করেছেন। এর মধ্যে ছিল ভারতের হিমালয়ে পুগার উষ্ণ প্রস্রবণ থেকে সংগ্রহ করা বোরেটের স্তর। স্থানটিতে এত বেশি বোরন রয়েছে যে, দর্শনার্থীদের পায়ের নিচে বোরেট লবণের আস্তরণ কড়মড় শব্দ করে। তবু অস্বাভাবিকভাবে বোরনসমৃদ্ধ এই জলেও কিছু পরীক্ষাগারে ব্যবহৃত ঘনত্বের তুলনায় বোরনের পরিমাণ খুবই কম।
এই পার্থক্য গুরুত্বপূর্ণ, কারণ বোরনযুক্ত খনিজ সাধারণত সহজে দ্রবীভূত হয় না। উপাদানটির বড় একটি অংশ জলে থেকে বিক্রিয়ায় অংশ নেওয়ার বদলে কঠিন স্ফটিকের অংশ হয়ে যায়। Nautilus-এ বর্ণিত পরীক্ষায় দেখা গেছে, রাইবোজ ওই কঠিন কণাগুলো তৈরি হওয়ার প্রক্রিয়ায় বাধা দিতে পারে এবং বোরেট খনিজকে দ্রবীভূত হতে সাহায্য করতে পারে। এর ফলে দ্রবণে আরও বেশি বোরন পাওয়া যায়, আর দ্রবীভূত বোরেট রাইবোজকে সংরক্ষণে সাহায্য করে।
এতে একটি সম্ভাব্য প্রতিপুষ্টি-চক্র তৈরি হয়। একটি খনিজ যৌগ একটি গুরুত্বপূর্ণ জৈব অণুকে সুরক্ষিত রাখে, আর ওই অণু খনিজ যৌগটিকে রাসায়নিকভাবে কার্যকর অবস্থায় থাকতে সাহায্য করে। জীবনের আবির্ভাবের আগে প্রয়োজনীয় ক্রমশ জটিল হয়ে ওঠা বিক্রিয়াগুলোর জন্য এমন একটি প্রক্রিয়া হয়তো পরিবেশকে আরও অনুকূল করে তুলেছিল।
উল্কাপিণ্ড, উষ্ণ প্রস্রবণ ও প্রাথমিক পৃথিবী
প্রায় চারশো কোটি বছর আগের পৃথিবী বর্তমান গ্রহটির মতো ছিল না। এর বায়ুমণ্ডলে অক্সিজেন ছিল অল্প, আগ্নেয়গিরির সক্রিয়তা ছিল বেশি, আর পৃষ্ঠজুড়ে ছিল বিরল আগ্নেয় অঞ্চল ও লৌহসমৃদ্ধ মহাসাগর। নবীন সৌরজগতের উল্কাপিণ্ডও তখন ঘন ঘন ভূমিতে আঘাত হানত, সঙ্গে করে আনত জল ও কার্বনযুক্ত যৌগ।
Nautilus-এর প্রতিবেদনে একটি হিসাব উল্লেখ করা হয়েছে, সেই সময় প্রতি বছর প্রায় ১০ লক্ষ টন কার্বন পৃথিবীতে এসে পৌঁছাতে পারে। ১৯৬৯ সালে ভিক্টোরিয়ায় পতিত মর্চিসন উল্কাপিণ্ড পৃথিবীতে পৌঁছাতে পারে এমন উপাদানের একটি নমুনা দেয়। বিজ্ঞানীরা এতে রাইবোজ ও অন্যান্য শর্করা খুঁজে পেয়েছেন। পতনের পর এর টুকরো সংগ্রহ করা মানুষজনও এর কার্বনসমৃদ্ধ উপাদান থেকে কেরোসিনের মতো তীব্র গন্ধ পেয়েছিলেন।
পৃথিবীতে পৌঁছানোর পর এসব যৌগ এমন সব স্থানে জমা হতে পারত, যেখানে এগুলো আসার হার ধ্বংস হওয়ার হারের চেয়ে বেশি ছিল। উদাহরণস্বরূপ, অগভীর হ্রদ ও জলাধারে জল বাষ্পীভূত হওয়ার সঙ্গে সঙ্গে উপাদান ঘনীভূত হতে পারত। এমন পরিবেশে দীর্ঘ সময় ধরে খনিজ, জল ও জৈব যৌগ পরস্পরের সঙ্গে মিথস্ক্রিয়া করে থাকতে পারে।
জীবনের উৎপত্তি নিয়ে গবেষণায় ঐতিহ্যগতভাবে খনিজ কীভাবে জৈব রসায়নকে আরও জটিল হয়ে উঠতে সাহায্য করতে পারে, সেদিকেই জোর দেওয়া হয়েছে। নতুন কাজটি সম্পর্কটিকে উল্টো দিক থেকেও দেখছে এবং জানতে চাইছে, জৈব অণুগুলো তাদের চারপাশের খনিজে কীভাবে পরিবর্তন আনতে পারে।
জীববিজ্ঞানের আগের রসায়ন
রাইবোজ ও অনুরূপ যৌগ যদি আরও বেশি বোরনকে দ্রবীভূত অবস্থায় রাখতে সাহায্য করে থাকে, তবে প্রাথমিক পৃথিবীর পৃষ্ঠে কোন খনিজ তৈরি হবে, তার ওপরও তারা প্রভাব ফেলতে পারে। রাইবোজ সম্ভবত অল্প পরিমাণে ছিল, তবে ইথিলিন গ্লাইকোল ও গ্লিসারলও বোরেটের সঙ্গে যুক্ত হতে পারে। প্রাকৃতিক খনিজ সঞ্চয়ের ওপর তাদের প্রভাব এখনও পরীক্ষা করে দেখা বাকি।
গবেষকেরা মনে করেন, এর প্রভাব বোরনের বাইরেও বিস্তৃত হতে পারে। কার্বনযুক্ত অণু সিলিকা ও ক্যালসিয়ামসহ আরও প্রাচুর্যপূর্ণ মৌলসম্পর্কিত খনিজের সঙ্গে মিথস্ক্রিয়া করতে পারে। তা হলে উল্কাপিণ্ডের মাধ্যমে পৃথিবীতে আসা বা পৃথিবীতেই তৈরি হওয়া রাসায়নিক মিশ্রণগুলো জীবিত প্রাণীর অস্তিত্বের আগেই শিলা ও খনিজ সঞ্চয় তৈরিতে প্রভাব ফেলতে পারে।
আধুনিক জীবেরা বায়োমিনারালাইজেশনের মাধ্যমে খোলস ও প্রবাল কাঠামো তৈরি করে ভূতত্ত্বকে দৃশ্যতই বদলে দেয়। গবেষণাটি এই সম্ভাবনা উত্থাপন করছে যে, অজীব কার্বন যৌগগুলো আরও অনেক আগে—ভূরসায়ন থেকে জীববিজ্ঞানে রূপান্তরের সময়—খনিজ গঠনে প্রভাব বিস্তার শুরু করেছিল।
এই মিথস্ক্রিয়াগুলো গোটা ভূদৃশ্য বদলে দিয়েছিল কি না, তা এখনও অজানা। তবে এগুলো পরীক্ষা করলে জীবনের উৎপত্তি নিয়ে পরীক্ষাগারভিত্তিক মডেলগুলো আরও বাস্তবসম্মত হতে পারে এবং অন্য কোন কোন জগতের পরিবেশে জীবনের উদ্ভব সম্ভব, তা বিজ্ঞানীদের মূল্যায়নে সাহায্য করতে পারে।