ഭൂമിയിലെ ജീവന്‍ ഉൽക്ക കൊണ്ടുവന്നതല്ല, വെള്ളത്താൽ രൂപപ്പെട്ടത്; പഠനം

ഭൂമിയില്‍ ജീവന്‍ ഉത്ഭവിച്ചത് മൈക്രോലൈറ്റ്‌നിങ് (microlightning-ചെറിയ മിന്നല്‍പ്പിണറുകള്‍) മൂലമാകാമെന്ന വാദവുമായി ഒരുകൂട്ടം ഗവേഷകര്‍. അതിശക്തമായി പതിക്കുന്ന വെള്ളച്ചാട്ടങ്ങളും, കൂട്ടിയിടിക്കുന്ന കടല്‍ത്തിരമാലകളും കാരണായിരിക്കാം എന്നാണ് പുതിയ പഠനം അവകാശപ്പെടുന്നത്. ശക്തമായ തിരമാലകളിലും മറ്റുമുളള വെള്ളത്തുള്ളികള്‍ തമ്മിലിടിച്ചു പിളരുമ്പോള്‍ അതിസൂക്ഷ്മമായ മിന്നല്‍പ്പിണറുകള്‍ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു, സ്റ്റാന്‍ഫെഡ് യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ ഗവേഷകര്‍ പറയുന്നു.

ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ ഗവേഷണശാലയില്‍ മൈക്രോസ്‌കോപ്പിക് ഇലക്ട്രിക് ചാര്‍ജ് സൃഷ്ടിക്കുകയും അവ വാതകങ്ങളുമായി കലര്‍ത്തുകയും ചെയ്തു. അതുവഴി ഭൂമിയുടെ ആദ്യകാല അവസ്ഥയോട് സാമ്യമുള്ള അന്തരീക്ഷമാണ് തങ്ങള്‍ സൃഷ്ടിച്ചതെന്ന് അവര്‍ പറയുന്നു. ഇതില്‍ നിന്ന് ഓര്‍ഗാനിക് ആറ്റംസിന്റെ (മോളിക്യൂള്‍സ്) ശ്യംഖലകള്‍ (chains) ഉരുത്തിരിഞ്ഞുവന്നു. അതില്‍ ഡീഓക്‌സീ റൈബോ ന്യൂക്ലിയക് ആസിഡിന്റെ (ഡിഎന്‍എ) സൃഷ്ടിക്കു വേണ്ട വസ്തുക്കളും (building blocks) ഉണ്ടായിരുന്നു എന്നാണ് ഗവേഷകര്‍ പറയുന്നത്. 

ഭൂമിയില്‍ എങ്ങനെയാണ് ജീവന്‍ ഉത്ഭവിച്ചത് എന്നതിനെക്കുറിച്ച് പല സിദ്ധാന്തങ്ങളും ഉണ്ട്. എന്നാല്‍, ഇതിലൊന്നു പോലും ഇന്നുവരെ ശാസ്ത്രലോകം ഏകകണ്ഠമായി അംഗീകരിച്ചിട്ടുമില്ല. അതിലൊന്ന്, ഭൂമിക്കു മുകളില്‍ രൂപപ്പെട്ട അസംഖ്യം മേഘങ്ങള്‍ തമ്മില്‍ കൂട്ടിയിടിച്ച് ഉണ്ടായ മിന്നല്‍പ്പിണരുകള്‍ ആയിരിക്കാം ജീവന്‍ ഉണ്ടാകാന്‍ വേണ്ട വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിച്ചത് എന്നായിരുന്നു. ഇത് ഏകദേശം 350 കോടി വര്‍ഷം മുമ്പ് നടന്നിരിക്കാമെന്നും ആയിരുന്നു അനുമാനം. ഇതിനെയാണ് മില്ലര്‍-യൂറീ പരികല്‍പ്പന (Miller-Urey hypothesis) എന്ന് വിളിക്കുന്നത്. 

മില്ലര്‍-യൂറീ പരീക്ഷണം

1952ല്‍ ആണ് സ്റ്റാന്‍ലി മില്ലര്‍ ഹാരള്‍ഡ് യൂറിയുടെ കീഴില്‍ ഈ പരീക്ഷണം നടത്തിയത്. അബയോജീനിസിസ് (abiogenesis) എന്ന പരികല്‍പ്പനയില്‍ കാമ്പുണ്ടോ എന്നറിയാനായിരുന്നു ഇത്. ജീവനില്ലാത്ത വസ്തുക്കളില്‍ നിന്നാണ് ഭൂമിയില്‍ ജീവന്‍ ആവിര്‍ഭവിച്ചത് എന്ന വാദത്തെയാണ് അബയോജീനിസിസ് എന്നു വിളിക്കുന്നത്. 

ഇതില്‍ നിരവധി തെറ്റുകള്‍ പില്‍ക്കാലത്ത് കണ്ടെത്തപ്പെട്ടിരുന്നു. അതിലൊന്ന് മിന്നല്‍പ്പിണരുകള്‍ അടിയ്ക്കടി ഉണ്ടാകുന്ന ഒന്നായിരുന്നില്ല എന്നതായിരുന്നു. ജീവനു തുടക്കമിടാനുള്ളത്ര മിന്നല്‍പ്പിണരുകള്‍ മൊത്തം സമുദ്രത്തിനും ലഭിച്ചു എന്നു പറയുന്നത് വിശ്വസനീയമല്ല എന്ന നിലപാടാണ് പല ശാസ്ത്രജ്ഞരും സ്വീകരിച്ചത്. 

എന്നാല്‍, ഇതിനേക്കാള്‍ വിശ്വസനീയമാണ് പുതിയ ഗവേഷകര്‍ മുന്നോട്ടുവച്ചിരിക്കുന്ന മൈക്രോലൈറ്റ്‌നിങ് തിയറി. ഇത് ശരിയാണെങ്കില്‍ രാസപ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍, മൊത്തം സമുദ്രത്തിലും, ചരിത്രാതീത ഭൂമിയില്‍ സദാനടന്നുകൊണ്ടിരുന്നു എന്നും കരുതാം എന്നിടത്താണ് ഇതിന്റെ കരുത്ത്. 

സ്റ്റാന്‍ഫെഡിന്റെ സ്‌കൂള്‍ ഓഫ് ഹ്യുമാനിറ്റീസ് ആന്‍ഡ് സയന്‍സസ് പ്രൊഫസര്‍ റിച്ചഡ് സാരെ (Richard Zare) പറഞ്ഞത്, ഭൂമിയില്‍ എല്ലായിടത്തും ജലകണങ്ങള്‍ തല്ലിവീണിരുന്നു-പാറകളിലടിച്ചും, വിള്ളലുകളില്‍ വീണുമെല്ലാം. ഇവയെല്ലാം കൂടിച്ചേര്‍ന്ന് രാസപ്രവര്‍ത്തനം നടന്നിരിക്കാമെന്നാണ്. 

എന്തായാലും, മിന്നല്‍പ്പിണര്‍ വര്‍ഷമാണ് ഭൂമിയില്‍ ജീവന്‍ ഉത്ഭവിക്കാന്‍ കാരണമായത് എന്ന തിയറി തങ്ങള്‍ തെറ്റാണെന്ന് തെളിയിച്ചു എന്ന് ഗവേഷകര്‍ അവകാശപ്പെടുന്നു. മറിച്ച് വെള്ളത്തുള്ളികളല്‍ ഉണ്ടായിരുന്ന വൈദ്യുതി ചാര്‍ജും ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷവും തമ്മില്‍ ഇടകലരുക വഴി ഓര്‍ഗാനിക് കോംപൗണ്ടുകള്‍ സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ടു എന്നാണ് തങ്ങളുടെ പരീണത്തിലൂടെ മനസിലാകുന്നതെന്ന് ഗവേഷകര്‍ പറയുന്നു. 

നേരത്തെ നടത്തിയ പഠനങ്ങള്‍ പ്രകാരം ഭൂമിയുടെ ആദ്യകാല അന്തരീക്ഷത്തില്‍ ചില രാസവസ്തുക്കളുടെ സാന്നിധ്യം ഉണ്ടായിരുന്നിരിക്കാമെന്ന് അനുമാനിക്കുന്നു. കാര്‍ബണ്‍ ഡയോക്‌സൈഡ്, നൈട്രജന്‍, മെതേന്‍ (methane), അമോണിയ, ഹൈഡ്രജൻ തുടങ്ങിയവ അടക്കമുള്ള വസ്തുക്കളാണ് ഉണ്ടായിരുന്നിരിക്കാമെന്ന് കരുതുന്നത്. 

ചില പഠനങ്ങള്‍ പറയുന്നത് ആ കാലത്തെ അന്തരീക്ഷത്തില്‍ കാര്‍ബണ്‍ ഡയോക്‌സൈഡിന്റെയും, നൈട്രജന്റെയും മിശ്രണം (CO2-N2) ആയിരുന്നു കൂടുതലായി ഉണ്ടായിരുന്നതെന്നും, താരതമ്യേന കുറച്ച് മിതൈനും, ഹൈഡ്രജനും ഉണ്ടായിരുന്നു എന്നും അവകാശപ്പെടുന്നു.       

മില്ലര്‍-യൂറീ പരീക്ഷണം നടന്ന് 70 വര്‍ഷത്തിനു ശേഷമാണ് സാരെയുടെ ടീം പുതിയൊരു കണ്ടെത്തല്‍ നടത്തിയിരിക്കുന്നത്. അതിസൂക്ഷ്മ മിന്നല്‍പ്പിണരുകള്‍ മൂലം ഉണ്ടായ വസ്തുക്കളില്‍ ഒന്ന് യുറാസില്‍ (uracil) ആണെന്നാണ് അവര്‍ കണ്ടെത്തിയത്. കാര്‍ബണ്‍-നൈട്രജന്‍ ബോണ്ട് അടങ്ങുന്ന ഒരു ഓര്‍ഗാനിക് മോളിക്യൂള്‍ ആണ് ഇത്. 

ഇന്നുള്ള കോംപൗണ്ടുകളായ പ്രോട്ടീനുകള്‍, എന്‍സീമുകള്‍, ക്ലോറോഫില്‍ തുടങ്ങിയവയിലെല്ലാം അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന അത്യന്താപേക്ഷിതമായ ഒരു ഘടകമാണ് കാര്‍ബണ്‍-നൈട്രജന്‍ ബോണ്ട് എന്ന് സാരെ നിരീക്ഷിക്കുന്നു. നമ്മുടെ ജനിതക വിവരങ്ങളുടെ രൂപരേഖ പേറുന്ന ഡിഎന്‍എയിലെയും ആര്‍എന്‍എയിലെയും നിര്‍ണ്ണായക ഘടകവുമാണ് യൂറാസില്‍. 

കൂടുതല്‍ കൃത്യതയോടെ പറഞ്ഞാല്‍, ആര്‍എന്‍എയിലെ നാല് ന്യൂക്ലിയോടൈഡ് (nucleotide) ബേസുകളിലൊന്നാണ് യൂറാസില്‍. ഇതാണ് ഡിഎന്‍എയുടെ മോളിക്യൂളര്‍ അസിസ്റ്റന്റുകളില്‍ ഒന്നായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്. ഭൂമിയില്‍ ജീവന്‍ ഉണ്ടായത് മിന്നലടിച്ചോ, ഉല്‍ക്ക പതിച്ചോ അല്ല എന്നും അത് എല്ലാക്കാലത്തും വെള്ളത്തില്‍ ഉണ്ടായിരുന്നിരിക്കാം എന്നുമാണ് പുതിയ പഠനം മുന്നോട്ടുവയ്ക്കുന്ന അഭിപ്രായം. 

വെള്ളം വിഭജിക്കപ്പെടുമ്പോള്‍ അതില്‍ വിവിധ തരത്തിലുള്ള വൈദ്യുതി ചാര്‍ജുകള്‍ കാണാനായി എന്നാണ് സാരെയും അദ്ദേഹത്തിന്റെ ടീമും പറയുന്നത്. വലിയ തുള്ളികളില്‍ മിക്കവാറും പോസിറ്റിവ് ചാര്‍ജുകള്‍ ഉണ്ടാകും. നന്നെ ചെറുതില്‍ നെഗറ്റിവ് ചാര്‍ജും. സാധാരണഗതിയില്‍ വാട്ടര്‍ ആറ്റങ്ങള്‍ക്കെല്ലാം ഒരേ എണ്ണം പ്രോട്ടോണുകളും, ഇലക്ട്രോണുകളുമാണ് ഉള്ളത്. 

എന്നാല്‍, വെള്ളം ശക്തിയായി അടിച്ചുവീണു തകര്‍ന്ന് നന്നെ ചെറിയ തുള്ളികളാകുമ്പോള്‍ പലതരത്തിലുളള ചാര്‍ജുകള്‍ ഉണ്ടാകുന്നു. അതിനു കാരണം ചെറിയ തുള്ളികളായി മാറുമ്പോള്‍ അവയിലെ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ എണ്ണം കൂടുകയോ കുറയുകയോ ചെയ്യുന്നതാണെന്നാണ് കണ്ടെത്താല്‍.  

ചുരുക്കിപ്പറഞ്ഞാല്‍, ഒരു തിരമാല തീരത്തടിച്ചു തകരുമ്പോള്‍, അല്ലെങ്കില്‍ ഒരു വെള്ളച്ചാട്ടത്തിലെ തുള്ളികള്‍ അടിച്ചുവീണു നന്നെ ചെറിയ തരികളായി ചിതറുമ്പോള്‍, വെള്ളത്തിന്റെ കണങ്ങള്‍ക്ക് ഇലക്ട്രോണുകള്‍ നഷ്ടമാകുന്നു (പോസിറ്റിവ് ചാര്‍ജ് ലഭിക്കുന്നു). അല്ലെങ്കില്‍ ഇലക്ട്രോണുകള്‍ ലഭിക്കുന്നു (നെഗറ്റിവ് ചാര്‍ജ് ലഭിക്കുന്നു), എന്നാണ് സയന്‍സ് അഡ്വാന്‍സസില്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ലേഖനത്തില്‍ പറയുന്നത്. 

ഹൈ-സ്പീഡ് ക്യാമറകള്‍ ഉപയോഗിച്ചാണ്, വിപരീത ചാര്‍ജുകളുള്ള തുള്ളികള്‍ അടുത്തുവരുമ്പോള്‍ വളരെ ചെറിയ വൈദ്യുത സ്ഫുലിംഗങ്ങള്‍ ഉണ്ടാകുന്നു എന്ന് ഗവേഷകര്‍ കണ്ടെത്തിയത്. ഇതിനെയാണ് അവര്‍ മൈക്രോ ലൈറ്റ്‌നിങ് അഥവാ അതിസൂക്ഷ്മ മിന്നല്‍പ്പിണര്‍ എന്നു വിളിച്ചിരിക്കുന്നത്. 

ഈ സ്ഫുലിംഗങ്ങളെ നഗ്നനേത്രങ്ങള്‍ കൊണ്ട് കാണാനാവില്ലെങ്കിലും അവയില്‍ ധാരാളം ഉര്‍ജ്ജമുണ്ടെന്ന് സാരെ പറഞ്ഞു. നൈട്രജന്‍, മെതേന്‍, കാര്‍ബണ്‍ ഡൈഓക്‌സൈഡ്, അമോണിയ ഗ്യാസുകളുടെ മിശ്രണത്തിലേക്ക് വെള്ളത്തുള്ളികള്‍ സ്‌പ്രേ ചെയ്ത് നടത്തിയ പരീക്ഷണത്തില്‍ മൂന്ന് ഓര്‍ഗാനിക് കോംപൗണ്ടുകള്‍ സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ടു എന്നാണ് ഗവേഷകര്‍ പറയുന്നത്. ഹൈഡ്രജന്‍ സയനൈഡ്, ഗ്ലൈസിന്‍ (glycine) എന്ന ഒരു അമിനോ ആസിഡ്, യുറാസില്‍ എന്നിവ അടക്കമാണ് സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ടതത്രെ. 

നാം സാധാരണഗതിയില്‍ വെള്ളത്തെ വളരെ സൗമ്യതയുള്ള (benign) ഒന്നായാണ് കാണുന്നത്. എന്നാല്‍, അത് നന്നെ ചെറിയ തുള്ളികളായി വിഭജിക്കപ്പെടുമ്പോള്‍ അവ വലിയ പ്രതികരണക്ഷമത (reactive) ആര്‍ജ്ജിക്കുന്നു, സാരെ പറഞ്ഞു. അതിനാല്‍തന്നെ, അടിച്ചു തകരുന്ന തരിമാലകളും, വെള്ളച്ചാട്ടങ്ങളുമാകാം ആദ്യമായി ജിവന്‍ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടാന്‍ കാരണമായത് എന്നാണ് കരുതുന്നത് എന്നാണ് ഗവേഷകര്‍ പറയുന്നത്.