ബാക്റ്റീരിയൽ പ്രകാശ സംശ്ലേഷണത്തിന്റെ ആദ്യ ഫോസിൽ സൂചനകൾ

Read Time:7 Minute

നവീൻ പ്രസാദ്

M.Sc. Biological Sciences

University of Turku, Finland

ബാക്റ്റീരിയൽ പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിന്റെ ആദ്യ ഫോസിൽ സൂചനകൾ

ഭൂമിയിലെ അറിയപ്പെടുന്ന ജീവജാലങ്ങളിൽ ഏറ്റവും പഴക്കമുള്ള ഒന്നാണ് സയനോബാക്ടീരിയ. നമ്മുടെ അന്തരീക്ഷത്തെ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിനാവശ്യമായ ഓക്സിജൻ പുറപ്പെടുവിച്ചത് സയനോബാക്റ്റീരിയയിൽ നടന്ന പ്രകാശസംശ്ലേഷണ പ്രക്രിയയുടെ ഭാഗമായിട്ടായിരുന്നു. അതിന്റെ ഏറ്റവും പഴയ അടയാളങ്ങൾ പുരാതന ബാക്‌ടീരിയയുടെ ഫോസിലുകൾ നൽകുന്നു. സസ്യങ്ങളെപ്പോലെ, ഈ സൂക്ഷ്മാണുക്കളും പ്രകാശസംശ്ലേഷണം വഴി ഊർജം ഉല്പാദിപ്പിച്ച് ഓക്സിജൻ ഒരു ഉപോൽപ്പന്നമായി പുറംതള്ളുന്നു. മിക്ക ആധുനിക സയനോബാക്ടീരിയകളിലും (സസ്യങ്ങളിലും), പ്രകാശസംശ്ലേഷണം നടക്കുന്ന പ്രത്യേക ഘടനകളുണ്ട്. അവയെ തൈലക്കോയിഡ് സ്ഥരം എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

ബെൽജിയത്തിലെ ലീജ് സർവകലാശാലയിലെ ഗവേഷകർ ഓസ്‌ട്രേലിയയിൽ നടത്തിയ പര്യവേഷണത്തിൽ കണ്ടെത്തിയ പുതിയ സയനോബാക്ടീരിയ ഫോസിലുകളെ പറ്റിയുള്ള അവരുടെ പുതിയ പഠനങ്ങൾ ജനുവരി 18 ന് വിഖ്യാത ജൈവശാസ്ത്ര ജേണലായ നേച്ചറിൽ പ്രസിദ്ധികരിച്ചു. പുതിയതായി കണ്ടെത്തിയ ഫോസിൽ ബാക്ടീരിയകൾ ഇന്നത്തെ തൈലക്കോയിഡുകൾ പോലെ കാണപ്പെടുന്ന ഘടനകൾ ധാരാളമായി നിറഞ്ഞതാണ്. ഈ ഫോസിലുകൾ 1.73 ബില്യൺ മുതൽ 1.78 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾ വരെ പഴക്കമുള്ളതാണ് എന്നാണ് കണ്ടെത്തൽ. ഇത് ഇതുവരെ കണ്ടെത്തിയിട്ടുള്ളതിൽ വച്ച് ഏറ്റവും പഴക്കം ചെന്ന തൈലാക്കോയ്ഡുകളായി അതിനെ മാറ്റുന്നു. മുൻപ് ഫോസിൽ തെളിവുകൾ നിർദ്ദേശിച്ചതിനേക്കാൾ 1.2 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് തന്നെ തൈലാക്കോയ്ഡുകൾ പരിണമിച്ചിരുന്നു എന്നാണ് ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്.

തൈലക്കോയിഡുകൾ എപ്പോഴാണ് പരിണമിച്ചത് എന്നത് ചൂടേറിയ ചർച്ചാവിഷയമാണ്. ഈ പഠനത്തിന് മുമ്പ്, പ്രധാനമായും രാസ പഠനങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിലുള്ള പരോക്ഷമായ തെളിവുകളും സൂചനകളും ആണ് ഗവേഷകർ ആശ്രയിച്ചിരുന്നത്. മിക്ക ഫോസിലുകളും അസ്ഥി അല്ലെങ്കിൽ ഷെല്ലുകൾ പോലെയുള്ള കലകളാൽ നിർമ്മിതമാണ്. ബാക്ടീരിയയിൽ അത്തരം കലകൾ അടങ്ങിയിട്ടില്ല. അതിനാൽ ഫോസിൽ ബാക്ടീരിയയെ കണ്ടെത്തുന്നത് ദുഷ്കരമാണ്. എന്നാൽ അതിലും അത്ഭുതകരമായ കാര്യമാണ് ഈ ഫോസിലുകൾ വെളിപ്പെടുത്തുന്നത്.

A) **ആസ്ട്രേലിയയിൽ നിന്നും B) കാനഡയിൽ നിന്നും** കണ്ടെത്തിയ **Navifusa majensis** സയനോ ബാക്റ്റീരിയ മൈക്രോഫോസിലുകളിൽ നിന്നും. **കടപ്പാട് : Demoulin et al., Nature 2024)**

ഈ ഗവേഷക സംഘം ലോകമെമ്പാടുമുള്ള മൈക്രോഫോസിലുകളെ പഠനത്തിന്റെ ഭാഗമായി പരിശോധിച്ചു. ഓസ്‌ട്രേലിയയിലും കാനഡയിലും നിന്നുള്ള ഫോസിലുകളിൽ സംഘം തൈലക്കോയിഡുകൾ കണ്ടെത്തി. ഓസ്‌ട്രേലിയയിൽ നിന്നുള്ള എന്ന സ്ഥലത്തുനിന്നാണ് ഏറ്റവും പഴക്കം ചെന്ന തൈലക്കോയിഡുകൾ കണ്ടെത്തിയത്. കാനഡയിൽ നിന്നുള്ള ഫോസിലുകൾക്ക് ഏകദേശം ഒരു ദശലക്ഷം വർഷം പഴക്കമുണ്ടായിരുന്നു. അതുപോലെ കോംഗോയിൽ നിന്ന് കണ്ടെടുത്ത പഴകിയ ഫോസിലുകൾക്ക് തൈലക്കോയിഡുകളുടെ സാന്നിധ്യമില്ല. കോംഗോയിലെ ഉയർന്ന താപനില മൂലം ആവാം ഇത്, അല്ലെങ്കിൽ കോംഗോ ഫോസിലുകൾ ഒരിക്കലും ഘടനകളെ പരിണമിച്ചിട്ടില്ലാത്ത സയനോബാക്ടീരിയകളായിരിക്കാം. അവ തികച്ചും വ്യത്യസ്തമായ ഒരു സൂക്ഷ്മജീവിയും ആയിരിക്കാം.

സയനോ ബാക്റ്റീരിയ മൈക്രോ ഫോസിൽ (Navifusa majensis) തൈലക്കോയിഡുകൾ (മഞ്ഞനിറം കൊടുത്തിരിക്കുന്നു. കടപ്പാട് : Demoulin et al., Nature, 2024)

ഈ ഫോസിലൈസ് ചെയ്ത ബാക്ടീരിയകൾ ജീവിച്ചിരുന്ന കാലഘട്ടം , വായുവിൽ ഓക്സിജൻ ഇന്ന് ഉള്ളതിനേക്കാൾ വളരെ കുറവായിരുന്നു. എന്നാൽ ആ ഫോസിലുകൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നത് ഓക്സിജൻ ധാരാളമായി ഉണ്ടായിരുന്ന ചെറിയ പോക്കറ്റുകൾ ഉണ്ടായിരുന്നിരിക്കാം എന്നാണ്. സസ്യങ്ങളുടെയും മൃഗങ്ങളുടെയും ആദ്യകാല രൂപങ്ങൾ പരിണമിക്കാൻ ഇത് സഹായിക്കുമായിരുന്നു. ജീവൻറെ നിലനിൽപ്പിന് തന്നെ ആധാരമായ പ്രകാശസംശ്ലേഷണ പ്രക്രിയയുടെ ഉത്ഭവത്തിലെ നിഗൂഢതകൾ അകറ്റാൻ ഇത്തരം പഠനങ്ങൾ കൂടുതൽ നമ്മളെ സഹായിച്ചേക്കാം.

അധിക വായനയ്ക്ക്

C.F. Demoulin et al. Oldest thylakoids in fossil cells directly evidence oxygenic photosynthesis. Nature. Vol. 625, January 18, 2024, p. 529. doi: 10.1038/s41586-023-06896-7.