3.7 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பே மாலிப்டினத்தைப் பயன்படுத்திய ஆரம்பகால உயிரினங்கள்

பூமியில் மூன்று பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கும் முன்பே வாழ்ந்த உயிரினங்கள், அக்காலத்தில் சுற்றுச்சூழலில் மிகவும் அரிதாக இருந்த மாலிப்டினம் என்ற உலோகத்தை ஏற்கெனவே பயன்படுத்தி வந்ததை நாசா நிதியுதவியுடன் செயல்படும் விஞ்ஞானிகள் கண்டறிந்துள்ளனர். Nature Communications இதழில் வெளியான இந்த ஆய்வு, பூமியின் வரலாற்றில் இவ்வளவு முன்னதாகவே உயிரினங்கள் மாலிப்டினத்தைச் சார்ந்திருந்தன என்பதைக் காட்டும் முதல் ஆய்வாகும்.

இன்று மாலிப்டினம், முக்கிய கார்பன், நைட்ரஜன் மற்றும் சல்பர் வினைகளை விரைவுபடுத்தும் முக்கிய நொதிகளின் (enzymes) ஒரு பகுதியாக செல்களுக்குள் இருக்கிறது — இந்த வேதியியல் தனி உயிரினங்களுக்கு மட்டுமல்ல, நைட்ரஜன் சுழற்சி போன்ற கோள அளவிலான சுழற்சிகளுக்கும் முக்கியமானது. மாலிப்டினம் இல்லாவிட்டால், இந்த வினைகள் இயற்கையாகவே நடக்க முடியும் எனினும், உயிரினங்களை ஆதரிக்க முடியாத அளவுக்கு மிக மெதுவாக நடக்கும். "முக்கிய கார்பன், நைட்ரஜன், சல்பர் வினைகளை இயக்கும் நொதிகளின் வினையூக்கி மையத்தில் மாலிப்டினம் அமர்ந்திருக்கிறது," என விஸ்கான்சின்-மேடிசன் பல்கலைக்கழகத்தின் கசார் ஆய்வகத் தலைவரும் இந்த ஆய்வின் மூத்த ஆசிரியருமான பெதுல் கசார் கூறுகிறார். "உயிரினங்கள் எப்போது மாலிப்டினத்தைப் பயன்படுத்தத் தொடங்கின என்று கேட்பது, மிக முக்கியமான வளர்சிதை மாற்ற உத்திகள் எப்போது சாத்தியமானது என்று கேட்பதற்குச் சமம்," என்றும் அவர் தெரிவிக்கிறார்.

இன்று மாலிப்டினம் சுற்றுச்சூழலில் பரவலாகக் கிடைத்தாலும், பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன் பூமியின் கடல்களில் இது மிகச் சொற்ப அளவிலேயே இருந்தது; ஒளிச்சேர்க்கையைப் பயன்படுத்தத் தொடங்கிய நுண்ணுயிரிகள், சுமார் 2.45 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன் வளிமண்டல ஆக்ஸிஜனை பெருமளவில் அதிகரிக்கச் செய்த 'பேரிய ஆக்ஸிஜனேற்ற நிகழ்வு' (Great Oxidation Event) காலத்தில் மாலிப்டினத்தின் கிடைப்பும் அதிகரித்தது. ஆரம்பகால பூமியில் இந்த உலோகம் மிகவும் அரிதாக இருந்ததால், உயிரினங்கள் முதலில் டங்ஸ்டனை நம்பியிருந்து, பின்னர் மாலிப்டினம் அதிகமாகக் கிடைக்கத் தொடங்கியதும் அதற்கு மாறியிருக்கலாம் என வானியல் உயிரியலாளர்கள் கருதியிருந்தனர். டங்ஸ்டன், செல்களுக்குள் ஒத்த முறையில் செயல்படும் உலோகம்; இன்றும் தீவிர சூழல்களில் வாழும் சில உயிரினங்களால் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

புதிய ஆய்வு, கதை அவ்வளவு எளிமையானதல்ல எனக் கூறுகிறது. காலப்போக்கில் மாலிப்டினம் எவ்வளவு கிடைத்தது என்பது குறித்த சான்றுகளைத் திரட்டி, உயிர் மரபுத் தொடர்பில் அதன் பயன்பாட்டு வரலாற்றை மறுகட்டமைத்ததில், மாலிப்டினம் அரிதாக இருந்தபோதும் பண்டைய நுண்ணுயிரிகள் அதைப் பயன்படுத்தியிருப்பதை ஆய்வுக் குழு கண்டறிந்தது — இதே முறை டங்ஸ்டனுக்கும் பொருந்தும். "மாலிப்டினம் மற்றும் டங்ஸ்டன் இரண்டையும் பயன்படுத்தும் நொதி அமைப்புகளுக்கும் ஆர்க்கியன் காலத்தில் வேர்கள் உள்ளன என எங்கள் பணி காட்டுகிறது; இது, 'முதலில் டங்ஸ்டன், பின்னர் மாலிப்டினம்' என்ற எளிய கதைக்குப் பதிலாக, ஆரம்பகால உயிரினங்கள் இரு உலோகங்களுடனும் இயங்கியிருக்கக்கூடும் என்பதைக் காட்டுகிறது," என கசார் கூறுகிறார். மூலக்கூறு காலக்கணிப்பு, மாலிப்டினப் பயன்பாட்டை 'பேரிய ஆக்ஸிஜனேற்ற நிகழ்வுக்கு' நீண்ட காலம் முன்பே, சுமார் 3.7 முதல் 3.1 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முந்தையது என வைக்கிறது.

அதே நாசா-நிதியுதவி பெறும் MUSE கூட்டமைப்பின் முந்தைய ஆய்வு, ஆர்க்கியன் காலக் கடல்நீரில் மொத்தத்தில் மாலிப்டினம் குறைவாக இருந்தபோதும், கடல் அடியில் உள்ள வெப்ப நீரூற்றுகள் (hydrothermal vents) ஆரம்பகால உயிரினங்களுக்கு மாலிப்டினம் உள்ளிட்ட தனிம உலோகங்களை வழங்கியிருக்கக்கூடும் எனக் காட்டியிருந்தது. "அருமையாக இருந்ததால் மாலிப்டினம் முக்கியமற்றதாக ஆகவில்லை; அதன் வினையூக்கி நன்மைகளே, அதைப் பெற்று பயன்படுத்தும் வழிகளை உயிரினங்கள் பரிணமிக்க வைத்திருக்கக்கூடும்," என கசார் கூறுகிறார்.