मुख्य पृथ्वीपृथ्वी के अंदर जीवन की गहरी मात्रा है। पूरे मानवता से अधिक टाइम्स मास के सैकड़ों

पृथ्वी के अंदर जीवन की गहरी मात्रा है। पूरे मानवता से अधिक टाइम्स मास के सैकड़ों

पृथ्वी : पृथ्वी के अंदर जीवन की गहरी मात्रा है।  पूरे मानवता से अधिक टाइम्स मास के सैकड़ों

डीप कार्बन ऑब्जर्वेटरी (DCO) के वैज्ञानिक पृथ्वी के अंदर जीवन की हमारी समझ को बदल रहे हैं, और शायद अन्य दुनिया पर। उनकी खोजों से पता चलता है कि अन्य ग्रहों और चंद्रमाओं की उप-सतह में प्रचुर मात्रा में जीवन मौजूद हो सकता है, यहां तक ​​कि जहां तापमान चरम है, और ऊर्जा और पोषक तत्व दुर्लभ हैं। उन्होंने यह भी पता लगाया है कि गहरी पृथ्वी में छिपे हुए सभी जीवन में मानवता की तुलना में सैकड़ों गुना अधिक कार्बन होता है, और यह कि गहरे जीवमंडल पृथ्वी के सभी महासागरों के आयतन से लगभग दोगुना है।

"कार्बन चक्र के मौजूदा मॉडल ... अभी भी प्रगति पर हैं।" - डॉ। मार्क लीवर, डीसीओ दीप जीवन सुरक्षा संचालन समिति। "

डीसीओ एक सुविधा नहीं है, बल्कि 52 देशों के 1, 000 से अधिक वैज्ञानिकों का एक समूह है, जिसमें भूवैज्ञानिक, रसायनज्ञ, भौतिक विज्ञानी और जीवविज्ञानी शामिल हैं। दीप कार्बन चक्र पृथ्वी को कैसे प्रभावित करता है, इसकी जांच के लिए वे 10 साल की एक परियोजना के अंत के करीब हैं। पृथ्वी का 90% कार्बन ग्रह के अंदर है, और डीसीओ वास्तव में इसे समझने का हमारा पहला प्रयास है।

डीसीओ एक वैश्विक प्रयास है। वैज्ञानिकों की टीमों ने पृथ्वी पर सबसे गहरी खानों में से कुछ की खोज की है, जो पहले से कहीं अधिक समुद्र तल में गहराई से ड्रिल की गई है, और पृथ्वी के गहरे कार्बन चक्र को समझने के उनके प्रयासों में ज्वालामुखियों की छानबीन की है। और वे अभी तक समाप्त नहीं हुए हैं।

इस छवि में, प्रत्येक लाल बिंदु एक DCO क्षेत्र के अध्ययन का स्थान है। स्थानों पर क्लिक करने और पृथ्वी के अंदर गहरे जीवन का पता लगाने के लिए डीसीओ वेबसाइट पर जाएं। चित्र: DCO

वे एक अजीब भूमिगत दुनिया की खोज की है जो मानवता के सभी के रूप में 245 से 385 गुना अधिक कार्बन के बीच है। डीसीओ के अनुसार, पृथ्वी के 70% बैक्टीरिया और आर्किया भूमिगत रहते हैं, और वे सबसे गहरे ज्ञात उपसतह में मौजूद हैं। और उनमें से कुछ लाश हैं।

उनमें से कुछ ऐसे वातावरण में मौजूद हैं जो ऊर्जा और पोषक तत्वों में बेहद कम हैं। वे मुश्किल से सब पर बढ़ते हैं, और अपने उपलब्ध संसाधनों को खुद को बनाए रखने पर खर्च करते हैं, बजाय प्रजनन पर। ये withoutzombie बैक्टीरिया बिना प्रजनन के लाखों वर्षों तक जीवित रह सकते हैं, पृथ्वी पर जीवन के इतिहास और अन्य दुनिया पर जीवन के अस्तित्व के लिए निहितार्थ के साथ एक आश्चर्यजनक खोज।

डीसीओ के काम पर गहराई से विचार करने के लिए, मैंने ज्यूरिख में स्विस फेडरल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में एक भू-वैज्ञानिक और प्रोफेसर डॉ। मार्क लीवर से बात की। डॉ। लीवर DCOever डीप लाइफ कम्युनिटी स्टीयरिंग कमेटी में भी हैं, और वह हमें DCO के काम में और अधिक जानकारी देते हैं, भविष्य क्या है और जीवन के लिए खोज के लिए क्या निहितार्थ हैं।

डॉ। लीवर के साथ एक ईमेल साक्षात्कार के अंश निम्नलिखित हैं, जो डीप कार्बन चक्र और पृथ्वी के अंदर के जीवन पर चर्चा करते हैं।

UT: मुझे पता है कि वैज्ञानिक अच्छे कारण के लिए बहुत अधिक अटकलें लगाने से हिचकते हैं। लेकिन यूनिवर्स टुडे मुख्य रूप से एक अंतरिक्ष विज्ञान वेबसाइट है, और मुझे पता है कि हमारे पाठक आश्चर्यचकित होंगे कि यह ज्ञान हमारे सौर मंडल में जीवन के लिए खोज से कैसे संबंधित है। मंगल ग्रह? आइस मून्स? अन्य दुनिया?

ML:: हमारे सौरमंडल के भीतर अन्य ग्रहों और ग्रहों के चंद्रमाओं पर रहने और कार्बन साइक्लिंग का पता लगाने के लिए पृथ्वी के गहरे कार्बन चक्र का अध्ययन करने से प्राप्त मौलिक अंतर्दृष्टि का उपयोग करने के बारे में बहुत बात की गई है। प्लैनेट अर्थ के समान, जिसकी उप-चट्टान और तलछटी वातावरण में एक समृद्ध और विशाल जीवमंडल है, इन ग्रहों और उनके चंद्रमाओं के पास अक्सर निर्जन सतहों के नीचे एक विपुल और विविध जीवमंडल हो सकते हैं।

our ग्रह उन प्रौद्योगिकियों के लिए एकदम सही परीक्षण केंद्र हो सकता है जो हमारे सौर मंडल और उससे परे जीवन की खोज और विस्तृत अध्ययन को सक्षम बनाएंगे। L डॉ। मार्क लीवर ।

OnMany प्रौद्योगिकियों का उपयोग पृथ्वी पर गहन जीवन का पता लगाने के लिए किया गया, जिसमें ड्रिलिंग तकनीकें शामिल हैं जो समुद्र के नीचे या गहरे अंटार्कटिक बर्फ संरचनाओं से किलोमीटर और नीचे से दूषित-मुक्त नमूनों तक पहुंच प्रदान करती हैं, और परिष्कृत स्वचालित निगरानी उपकरण और उपकरण हैं विकसित किया गया है, इन अलौकिक प्रणालियों की खोज के लिए आवश्यक होगा। essential

जापानी वैज्ञानिक ड्रिलिंग पोत चिकू ने वैज्ञानिकों के लिए गहरे उपसतह में माइक्रोबियल जीवन का उपयोग करना संभव बना दिया है। जहाज को अंततः कुछ भूकंपीय रूप से सक्रिय क्षेत्रों में से कुछ में समुद्र के नीचे 7 किमी तक ड्रिल करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। डीसीओ के शोधकर्ता 2016 में नानकई ट्रफ के लिए एक अभियान के लिए जहाज पर सवार हुए थे ताकि 120 C से ऊपर के मंदिरों में माइक्रोबियल जीवन का तापमान और दबाव सीमा निर्धारित की जा सके। फोटो कॉपीराइट JAMSTEC।

Partओर हमारा ग्रह DCO द्वारा प्रायोजित भाग में बदल सकता है the प्रौद्योगिकियों के लिए एकदम सही परीक्षण ग्राउंड जो हमारे सौर मंडल और उसके बाहर कहीं और जीवन की खोज और विस्तृत अध्ययन को सक्षम करेगा।

मुझे यह भी लगता है कि वैज्ञानिक अंतर्दृष्टि अन्य ग्रहों पर जीवन की खोज और खोज के लिए प्रासंगिक हैं। डीप कार्बन ऑब्जर्वेटरी द्वारा शोध का एक मुख्य उद्देश्य पृथ्वी पर जीवन और जैविक कार्बन साइकलिंग oci की सीमाओं की पहचान करना है। कौन से चर निर्धारित करते हैं कि पृथ्वी पर जीवन कहाँ हो सकता है या नहीं? एवरेट शॉक ने उपयुक्त रूप से frबायोटिक फ्रिंज describe शब्द गढ़ा है जो पर्यावरणीय स्थितियों में उस काल्पनिक सीमा का वर्णन करता है जो कि रहने योग्य को अन-आबाद से अलग करता है।

Placeइस बायोटिक फ्रिंज का पता लगाने के लिए Earth's इंटीरियर एक बहुत ही आशाजनक स्थान है, क्योंकि तापमान, पीएच, दबाव, ताकना स्थान, पोषक तत्वों की सांद्रता, और ऊर्जा की उपलब्धता के मामले में विशाल रेंज में पाया जा सकता है वहाँ। कई (DCO) अभियानों ने गहरी तलछट और रॉक संरचनाओं में ड्रिल करने में कामयाबी हासिल की है और यह पता लगाने में सक्षम है कि जीवन का बायोमास और बहुतायत धीरे-धीरे कम हो जाता है जब तक कि जीवन का पता लगाने की सीमा के करीब या उससे कम न हो। "

वैज्ञानिक इस तरह से कोर में जीवन के संकेत तलाशते हैं। इंटरनेशनल ओशन डिस्कवरी प्रोग्राम (IODP) अभियान 337 पर कोर को समुद्र तल से 2.5 किमी नीचे गहराई में ले जाया गया, जहां पृथ्वी पर जीवन की अनुमानित तापमान सीमा को बढ़ाते हुए तापमान 30 ° C से 60 ° C तक बढ़ जाता है। ल्यूक रिओलोन / JAMSTEC की छवि शिष्टाचार

"अगर पृथ्वी पर प्राणवायु शरीर पर समान या एक समान जैव रसायन साझा करता है, तो पृथ्वी पर जीवन के वितरण को नियंत्रित करने और सीमित करने की समझ इन अन्य अलौकिक निकायों के लिए प्रासंगिक होने की संभावना है।"

“ग्रहों के पिंडों के संदर्भ में जिनका हमने अधिक विस्तार से पता लगाना शुरू कर दिया है, हमारा वर्तमान नमूना आकार 1 है। हमारी व्याख्या सही है या सार्वभौमिक भी केवल वर्तमान में रह रहे व्यक्ति से परे अतिरिक्त ग्रह निकायों का अध्ययन करके ही निर्धारित किया जा सकता है। पर।"

UT: क्या पृथ्वी के कार्बन चक्र और गहरे जीवमंडल के इस नए ज्ञान का जलवायु परिवर्तन की हमारी समझ पर कोई प्रभाव पड़ेगा, न केवल अब बल्कि गहरे अतीत में?

एमएल: “डीप कार्बन चक्र का उद्देश्य पृथ्वी के गठन के बाद से कार्बन चक्र की मूलभूत समझ में सुधार करना है। इस शोध का अधिकांश मौलिक रूप से वर्तमान और पिछले जलवायु परिवर्तनों के लिए प्रासंगिक है कि यह उन कारकों की बेहतर समझ में योगदान देता है जो "सतह दुनिया" के बीच कार्बन के आदान-प्रदान को नियंत्रित करते हैं - वातावरण, जलमंडल और पृथ्वी की सबसे बाहरी परत - और "गहरी उपसतह", यानी अधिकांश ग्रह जो कि कुछ मीटर से लेकर हजारों किलोमीटर की दूरी पर लिथोस्फीयर की सबसे बाहरी परत के नीचे कहीं भी स्थित हैं। "

"यहां तक ​​कि सतह और उपसतह की दुनिया के बीच कार्बन एक्सचेंजों में मामूली बदलाव पृथ्वी के जलवायु के लिए नाटकीय परिणाम होंगे - अपने पूरे इतिहास में किसी भी समय।" - डॉ। मार्क लीवर

"सतह की दुनिया में मौजूद कार्बन की मात्रा के बाद से अतीत, समकालीन, और भविष्य के जलवायु परिवर्तनों को समझने के लिए" इन एक्सचेंजों को समझना बेहद महत्वपूर्ण है, जो कि विश्व स्तर पर उपसतह अवसादों में मौजूद कार्बन की मात्रा का केवल दस हज़ारवां हिस्सा है। और शायद केवल एक सौ मिलियन कार्बन की मात्रा है जो पृथ्वी की पपड़ी और ऊपरी मेंटल में मौजूद है। "

"यहां तक ​​कि सतह और उपसतह की दुनिया के बीच कार्बन एक्सचेंजों में मामूली बदलाव पृथ्वी के जलवायु के लिए नाटकीय परिणाम होंगे - पूरे इतिहास में किसी भी समय।"

UT: क्या गहरे जीवमंडल ने पर्मियन-ट्राइसिक विलुप्त होने जैसी विलुप्त होने वाली घटनाओं से पृथ्वी की पुनर्प्राप्ति में भूमिका निभाई है? यह एक बहुत बड़ा सवाल है, लेकिन क्या अतीत में गहरे जीवमंडल को समझने का कोई तरीका है और यह समय के साथ कैसे बदल सकता है?

एमएल: "सबसे प्रत्यक्ष लिंक जो मैं पर्मियन-ट्राइसिक विलुप्त होने के लिए देख सकता हूं, वह दूसरी दिशा में जाता है: इस बात के सबूत हैं कि एक ही समय के आसपास, चाहे बड़े मौसम संबंधी प्रभावों से संबंधित हो या नहीं, मीथेन की रिहाई से वृद्धि हुई थी मीथेन हाइड्रेट्स, यानी "मीथेन आइस" जो निम्न तापमान पर और सीफ्लोर में उच्च दबाव में बनता है। "

“अधिकांश मीथेन, और मीथेन हाइड्रेट, जो कि सीफ़्लोर में मौजूद है, संभवतः सूक्ष्मजीवों द्वारा सीफ़्लोर से सैकड़ों मीटर नीचे रहने वाले जीवों द्वारा उत्पादित किया जाता है। शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस मीथेन की विशाल मात्रा का अचानक विमोचन, जो कि गहरे जीवमंडल के सूक्ष्मजीवों द्वारा निर्मित बड़े पैमाने पर था, ने पर्मियन-ट्राइसिक विलुप्त होने में योगदान दिया हो सकता है। ”

यह मेथनोबैक्टीरियम की एक प्रजाति है, जो मीथेन का उत्पादन करती है। जापान के तट से प्रशांत महासागर के तल से 2 किमी नीचे एक दबे हुए कोयले के बिस्तर से नमूनों में मिला, यह नमूना एकीकृत महासागर ड्रिलिंग कार्यक्रम (अब इंटरनेशनल ओशन डिस्कवरी प्रोग्राम) अभियान के दौरान 2012 में ड्रिलिंग शतरंज चिकू के बीच पुनः प्राप्त किया गया था। हिरोयुकी इमाची की छवि शिष्टाचार (जापान एजेंसी फॉर मरीन-अर्थ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (JAMSTEC), जापान)।

“महासागरों में सूक्ष्मजीव होते हैं जो मीथेन खाते हैं और ऑक्सीजन सांस लेते हैं। जब भंग मीथेन की मात्रा बढ़ गई, तो इन सूक्ष्मजीवों ने महासागरों के सभी भंग ऑक्सीजन का उपयोग किया हो सकता है, और कई समुद्री जानवरों के विलुप्त होने में योगदान दिया है जिन्हें सांस लेने और जीवित रहने के लिए भंग ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। "

UT: मैं सांसारिक आनुवंशिक सामग्री, अनजाने सुरक्षित रखने के लिए एक तरह के "वॉल्ट" के रूप में गहरे बायोस्फीयर के बारे में सोचता रहता हूं। क्या आपको लगता है कि उस विचार में कोई सटीकता है?

ML: “मुझे बहुत पसंद है vault, अवधारणा, और यह समझ में आता है क्योंकि Earth Is इंटीरियर के कुछ पर्यावरण प्रकार, जैसे कि अल्ट्रामैफिक चट्टानें, बेसाल्टिक क्रस्ट, संभवतः मूल के बाद से काफी समान हैं। लगभग चार अरब साल पहले का जीवन ।

MainlyThe माइक्रोबियल vault विचार शायद मुख्य रूप से जीवित जीवों पर लागू होता है, जिनके पास अपनी आनुवंशिक जानकारी, अर्थात डीएनए और RNA. ie की मरम्मत करने के लिए तंत्र होते हैं।

Intयह संभावना नहीं लगती है कि हम कभी भी पृथ्वी के सबसे शुरुआती जीवों के गहरे जीवमंडल में बरकरार जीन अनुक्रमों को पुनर्प्राप्त कर पाएंगे। - डॉ। मार्क लीवर, डीसीओ

DNA और RNA कई सूक्ष्मजीवों के लिए उत्कृष्ट ऊर्जा और पोषक तत्व स्रोत हैं, और यदि इन्हें पर्यावरण में छोड़ा जाता है तो इनका तेजी से क्षरण होता है। वे भी स्वतःस्फूर्त रासायनिक प्रतिक्रियाओं से नष्ट हो जाते हैं। जो जीवित कोशिकाओं के भीतर भी होते हैं। जीवित कोशिकाएं इनमें से अधिकांश सहज उत्परिवर्तन का पता लगा सकती हैं, उनकी मरम्मत कर सकती हैं और इस तरह बरकरार आनुवंशिक जानकारी को बनाए रख सकती हैं जो उन्हें जीवित रहने की अनुमति देती है। मृत जीवों से डीएनए या आरएनए, हालांकि, मरम्मत नहीं की जाती है। dead

इस छवि में, ऑरेंज कार्बन के गोले बैंगनी-नीली रॉड के आकार की कोशिकाओं द्वारा फैलाए जाते हैं जिनका नाम कैंडेटस डेसुल्फोरुडिस है। वे दक्षिण अफ्रीका के जोहान्सबर्ग के पास मोपेंग गोल्ड माइन में पृथ्वी की सतह से 2.8 किलोमीटर नीचे एक द्रव और गैस से भरे फ्रैक्चर में पाए गए। हैरानी की बात यह है कि वे वहां के एकमात्र जीव थे, इस गहरे पारिस्थितिकी तंत्र को पृथ्वी पर पहली बार केवल एक ही प्रजाति के साथ पाया गया। इमेज क्रेडिट: ग्रेग वांगर (कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी, यूएसए) और गॉर्डन साउथम (क्वींसलैंड विश्वविद्यालय, ऑस्ट्रेलिया)

अपेक्षाकृत बरकरार डीएनए या आरएनए अनुक्रम की RSmall मात्रा को हजारों वर्षों की अवधि में या कभी-कभी कुछ मिलियन वर्षों में उपसतह के आवासों में संरक्षित किया जा सकता है, लेकिन संभवतः उससे परे नहीं। ऐसा लगता नहीं है कि हम कभी पृथ्वी के सबसे पुराने जीवों से गहन जीन जीवों के गहन जीन अनुक्रमों को पुनर्प्राप्त कर पाएंगे।

UT: DCO ने कुछ आश्चर्यजनक खोजें की हैं। डीसीओ के लिए आगे क्या है, और आपको क्या लगता है कि भविष्य के अनुसंधान के लिए गहरे जैव मंडल की दिशा क्या होगी?

एमएल: अल्फ्रेड पी। स्लोअन फ़ाउंडेशन के माध्यम से DCO period की फंडिंग अवधि 2019 के अंत में आ रही है। अगले साल अक्टूबर में वाशिंगटन डीसी में नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज में एक बड़ा अंतिम सम्मेलन आयोजित किया जाएगा, जिसमें 10 साल का DCO अस्तित्व मनाया जाएगा, और भविष्य में गहरे कार्बन से संबंधित विज्ञान के निर्देशों की खोज की जाएगी ।

CO डीसीओ वैज्ञानिकों के बीच भूभौतिकीविद्, भूवैज्ञानिक, भूविज्ञानी और सूक्ष्म जीवविज्ञानी के इस विविध, अंतःविषय समुदाय को बनाए रखने के तरीकों के बारे में कई चर्चाएं हैं। एक घटना जो हमें साथ लाती रहेगी वह है गॉर्डन रिसर्च कॉन्फ्रेंस थीम्ड Deep Carbon Science, जो पहली बार गर्मियों 2018 में हुई थी, और इसकी बड़ी सफलता के कारण bringing शेड्यूल किया गया है अब से हर दो साल बाद होते हैं

ये आर्किया, अल्टियारैचेलेस, मूल रूप से जर्मनी में सल्फिडिक स्प्रिंग्स में रहते थे। वैज्ञानिकों ने 30 मीटर गहरे बोरहोल से पानी के नमूने एकत्र किए, हालांकि जिन कोशिकाओं का उन्होंने विश्लेषण किया, वे बहुत अधिक गहराई पर रह सकते हैं। प्रत्येक कोशिका, hami के एक फजी कोट से घिरी होती है, like बालों के समान उपांग जो grappling hookspp के साथ अंत में होते हैं और उनकी लंबाई के साथ बार्ब-वायर-जैसे चुभन होते हैं। ये सतह संरचनाएं कोशिकाओं को सतहों से चिपके रहने में मदद करती हैं। क्रिस्टीन मोइल-आइचिंगर की छवि सौजन्य (मेडिकल यूनिवर्सिटी ऑफ़ ग्राज़, ऑस्ट्रिया)

Ere एक महत्वपूर्ण दिशा गहरे जीवमंडल का समर्थन करने में भूकंप का महत्व है। भूकंप, पृथ्वी की पपड़ी को तोड़कर सूक्ष्मजीवों के लिए नए निवास स्थान का निर्माण करते हैं और रोगाणुओं को इन फ्रैक्चर को उपनिवेशित करने और रॉक-व्युत्पन्न ऊर्जा स्रोतों, जैसे कि कम लोहे तक पहुंचने की अनुमति देते हैं। भूकंप भी गहरे-सुगंधित तरल पदार्थों को पंप करते हैं जो कि हाइड्रोजन या मीथेन जैसे सूक्ष्मजीव ऊर्जा सब्सट्रेट से समृद्ध होते हैं, जो निर्जन पृथ्वी के आंतरिक से लेकर उथले, रहने योग्य क्षेत्रों तक होते हैं, और जिससे उफान और हलचल चक्रों में गहराई से जीवन का विकास हो सकता है। भूकंपीय रूप से सक्रिय क्षेत्र ।

UT: आपको क्या लगता है कि DCO से आने वाली सबसे रोमांचक खोज क्या है?

पृथ्वी के कार्बन चक्र के बारे में मौलिक वैज्ञानिक खोजों के लिए अवसर की खिड़की विशाल बनी हुई है। Mark डॉ। मार्क लीवर, डीसीओ

“मेरे लिए सबसे रोमांचक खोज शायद यह है कि वायुमंडल में CO2 का ज्वालामुखीय प्रवाह पहले की तुलना में दोगुना है। यह पता लगाना - डीसीओ द्वारा कई अन्य लोगों के साथ - यह दर्शाता है कि सतह और उपसतह दुनिया के बीच कार्बन के आदान-प्रदान के संबंध में कार्बन चक्र के मौजूदा मॉडल अभी भी कैसे प्रगति पर हैं। नतीजतन, पृथ्वी के कार्बन चक्र के बारे में मौलिक वैज्ञानिक खोजों के लिए अवसर की खिड़की विशाल बनी हुई है। ”

सूत्रों का कहना है:

  • डीप कार्बन वेधशाला वेबसाइट
  • डार्क एनर्जी बायोस्फियर इंवेस्टिगेशन वेबसाइट के लिए केंद्र
  • DCO प्रेस रिलीज़: दीप अर्थ टटल में जीवन 15 से 23 बिलियन टन कार्बन - सैकड़ों मनुष्य से अधिक
श्रेणी:
द मिस्टीरियस मार्स माउंड्स
अपोलो गाइडेंस कंप्यूटर की कहानी, भाग 1