গভীর সমুদ্র পৃথিবীর বৃহত্তম জীবাণুর আবাসস্থল এবং অণুজীবের বিশাল বৈচিত্র্যের আবাসস্থল।
তীব্র চাপ এবং কাছাকাছি-হিমাঙ্কের তাপমাত্রা, ফার্মাসিউটিক্যালস এবং নতুন উপকরণ থেকে শুরু করে খাদ্য ও শক্তি পর্যন্ত সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশন সহ অনেকগুলি চরম পরিস্থিতিতে বেঁচে থাকার জন্য বিবর্তিত হয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে অস্বাভাবিক এনজাইম এবং অন্যান্য অণু তৈরি করা যা দরকারী বৈশিষ্ট্য থাকতে পারে।
কিন্তু গবেষকরা অনুমান করেছেন যে এর এক শতাংশেরও কম অণুজীব বর্তমানে প্রচলিত পদ্ধতি ব্যবহার করে চাষ করা যেতে পারে।
তাদের অভ্যস্ত চরম অবস্থার কারণে, যখন নমুনাগুলিকে পৃষ্ঠে আনা হয়, তখন চাপ এবং তাপমাত্রার দ্রুত পরিবর্তন বিজ্ঞানীদের অধ্যয়নের সুযোগ পাওয়ার আগেই জীবাণুগুলিকে মেরে ফেলতে পারে।
গবেষণাগারে গভীর সমুদ্রকে পুনরায় তৈরি করা
এখন, গবেষকরা DISCUSS নামে একটি সিস্টেম তৈরি করেছেন, যা সমুদ্রের তলদেশে নমুনা সংগ্রহ করা থেকে পরীক্ষাগারে পৃথক অণুজীবের বৃদ্ধি এবং বিচ্ছিন্নকরণের পুরো যাত্রা জুড়ে জীবাণুদের দ্বারা তাদের প্রাকৃতিক পরিবেশে অনুভব করা পরিস্থিতিগুলিকে পুনরায় তৈরি করে এবং বজায় রাখে।
প্ল্যাটফর্মটি নেচার সেন্সর জার্নালে ব্যাখ্যা করা হয়েছে।
ম্যানচেস্টার ইউনিভার্সিটির গবেষক ঝেংগুয়াং লিউ বলেছেন: "বিজ্ঞানীরা দীর্ঘকাল ধরে গবেষণাগারের অবস্থার অধীনে প্রকৃতিতে পাওয়া অনেক অণুজীব বৃদ্ধির জন্য সংগ্রাম করেছেন, তারা কীভাবে বেঁচে থাকে এবং কাজ করে সে সম্পর্কে আমাদের বোঝার সীমাবদ্ধ করে।
“আলোচনা এই জীবাণুগুলির উপর নির্ভরশীল পরিবেশকে পুনঃনির্মাণ ও সংরক্ষণ করে এই চ্যালেঞ্জ মোকাবেলায় সহায়তা করে।
“পরিবেশগত সংবেদন, ডিজিটাল মডেলিং এবং রোবোটিক্সকে একত্রিত করার মাধ্যমে, আমরা মাইক্রোবিয়াল জীবন অধ্যয়ন করতে পারি যা আগে অ্যাক্সেস করা কঠিন ছিল, যখন অন্যান্য চরম পরিবেশ অন্বেষণের জন্য নতুন সম্ভাবনার দ্বার উন্মোচন করতে পারে৷
"আমরা আশা করি এই কাজটি প্রদর্শন করে যে কীভাবে বুদ্ধিমান প্রকৌশল সিস্টেমগুলি দীর্ঘস্থায়ী বৈজ্ঞানিক চ্যালেঞ্জগুলিকে অতিক্রম করতে এবং নতুন আবিষ্কারগুলিকে সক্ষম করতে সহায়তা করতে পারে৷
"গভীর সমুদ্রের জীবাণুগুলি বিশেষভাবে আকর্ষণীয় কারণ তারা চরম চাপ, ঠান্ডা এবং অস্বাভাবিক রাসায়নিক পরিস্থিতিতে বেঁচে থাকার জন্য বিবর্তিত হয়েছে।
"তাদের অভিযোজনগুলি শক্তি, উন্নত উপকরণ এবং জৈবপ্রযুক্তির মতো ক্ষেত্রে মূল্যবান অন্তর্দৃষ্টি এবং সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনগুলি অফার করতে পারে৷
"একটি প্রকৌশল দৃষ্টিকোণ থেকে, যা আমাকে সবচেয়ে বেশি উত্তেজিত করে তা হল কিভাবে বুদ্ধিমান সেন্সিং, মডেলিং এবং অটোমেশন আমাদের জৈবিক সিস্টেমগুলি অন্বেষণ করতে সাহায্য করতে পারে যা আগে অধ্যয়ন করা কঠিন ছিল৷
"আমি বিশ্বাস করি যে এই ধরনের আন্তঃবিষয়ক পদ্ধতি চরম পরিবেশে জীবন বোঝার জন্য এবং বৃহত্তর বৈজ্ঞানিক ও প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ মোকাবেলার জন্য উভয়ই নতুন সুযোগ উন্মুক্ত করতে পারে।"
ক্রমবর্ধমান জীবাণু যা চরম অবস্থার উপর নির্ভর করে
গবেষকরা সমুদ্রের তলদেশে 1,300 মিটার ঠাণ্ডা স্রোত থেকে সংগৃহীত নমুনা ব্যবহার করে সিস্টেমটি পরীক্ষা করেছেন।
প্রযুক্তিটি রিয়েল-টাইম এনভায়রনমেন্টাল সেন্সর, উন্নত রোবোটিক্স এবং একটি 'ডিজিটাল টুইন' - বা গভীর-সমুদ্র পরিবেশের একটি ভার্চুয়াল উপস্থাপনা -কে চাপ, তাপমাত্রা এবং রাসায়নিক গঠনের মতো পরিস্থিতি ক্রমাগত পর্যবেক্ষণ করতে এবং প্রয়োজনে সামঞ্জস্য করতে একত্রিত করে।
একবার জীবাণুগুলি বাড়তে শুরু করলে, ক্যামেরা এবং গভীর-শিক্ষার প্রযুক্তি পৃথক মাইক্রোবিয়াল উপনিবেশগুলিকে চিনতে ব্যবহার করা হয়েছিল, যখন রোবোটিক সরঞ্জামগুলি উচ্চ-চাপের পরিবেশ থেকে তাদের সরিয়ে না দিয়ে আরও অধ্যয়নের জন্য তাদের নির্বাচন এবং সংগ্রহ করতে পারে।
মোট, গবেষকরা 34টি মাইক্রোবায়াল আইসোলেট উদ্ধার করেছেন, যার মধ্যে বেশ কয়েকটি রয়েছে যা পূর্বে চিহ্নিত স্ট্রেন থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে আলাদা বলে মনে হচ্ছে।
এর মধ্যে দুটি ব্যাকটেরিয়া ছিল উচ্চ চাপের পরিবেশে অভিযোজিত। এর মধ্যে একটি, HP_SR10 নামক, বৃদ্ধির জন্য উচ্চ চাপের উপর নির্ভর করে এবং স্বাভাবিক বায়ুমণ্ডলীয় পরিস্থিতিতে চাষ করা যায় না।
সিস্টেমটি একটি বর্ধিত সময়ের জন্য প্রয়োজনীয় শর্তগুলি বজায় রেখে 180 দিনের জন্য অণুজীবের একটি জটিল সম্প্রদায়কে একসাথে বৃদ্ধি পেতে সক্ষম হয়েছিল।
গভীর সমুদ্রের রহস্য উন্মোচন
নতুন অণুজীব আবিষ্কার এবং অধ্যয়ন করার বাইরে, প্রযুক্তিটি বিজ্ঞানীদের গভীর মহাসাগরে জীবাণুর ভূমিকা সম্পর্কে মৌলিক প্রশ্নের উত্তর দিতেও সাহায্য করতে পারে।
গভীর সমুদ্রের অণুজীবগুলি কার্বন চক্রের মতো বিশ্বব্যাপী প্রক্রিয়াগুলিতে গুরুত্বপূর্ণ। সমুদ্র পৃষ্ঠের কাছাকাছি উত্পাদিত কার্বন অবশেষে গভীর মহাসাগরে ডুবে যেতে পারে, কিন্তু বিজ্ঞানীরা এখনও পুরোপুরি বুঝতে পারেন না যে এই গভীরতায় বসবাসকারী অণুজীবগুলি কীভাবে এটিকে রূপান্তরিত করে।
তাদের প্রাকৃতিক পরিবেশের কাছাকাছি পরিস্থিতিতে বিস্তৃত অণুজীব সংগ্রহ, বৃদ্ধি এবং অধ্যয়ন করতে সক্ষম হওয়া গবেষকদের এই প্রশ্নের উত্তর দিতে এবং গভীর সমুদ্রে ঘটে যাওয়া এই প্রাকৃতিক প্রক্রিয়াগুলি তদন্ত করতে সহায়তা করতে পারে।
গবেষকরা বলছেন যে একই পদ্ধতি অবশেষে সমুদ্রের এমনকি গভীর অংশে এবং অন্যান্য চরম পরিবেশ যেমন উচ্চ-তাপমাত্রা হাইড্রোথার্মাল ভেন্টগুলিতে অণুজীব অধ্যয়নের জন্য অভিযোজিত হতে পারে।
