நீர் துளியில் நிகழும் புதுமைகள்

ஒரு கடற்கரையில் நின்று கொண்டிருக்கிறோம். எல்லையற்ற நீல விரிவையும், அலைகளின் மென்மையான தொடுதலையும் உணரும்போது, “நீலச் சேலை கட்டிக்கொண்டுச் சமுத்திரப் பொண்ணு… நீ நெளிஞ்சு நெளிஞ்சு பார்ப்பதென்ன?” என்று பாடத் தோன்றும். எந்தக் கடலைப் பார்த்தாலும் அது எப்போதும் ஒரு பெரிய மர்மமாகத் தோன்றும். கையில் ஒரு துளி நீரை எடுத்துக்கொண்டு சற்று சிந்தியுங்கள். என்ன தோன்றுகிறது? ஒன்றும் தோன்றவில்லையா? அதையே ஒரு நுண்ணோக்கியின் கீழ் வைத்துப் பாருங்கள், அது ஒரு பிரபஞ்சமாக மாறிவிடும்!


கடல், பூமியின் மிகப் பெரிய மர்மங்களில் ஒன்று. பூமியின் மேற்பரப்பில் சுமார் எழுபது சதவீதம் இந்த நீலப் பரப்பாகும். ஆனால், இந்த பரந்த நீர்ப்பரப்பில் கண்ணுக்கு தெரியாத, ஆனால் வாழ்க்கையின் அடிப்படையை உருவாக்கும் மில்லியன் கணக்கான நுண்ணுயிர்கள் (microorganisms) வாழ்கின்றன என்று தெரிந்தால் ஆச்சர்யப்படுவோம். இவை, கடலின் உயிரியல் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் அமைப்பில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. இன்றைய அறிவியல், இந்த நுண்ணுயிர்களைப் புரிந்துகொள்ளவும், அவற்றின் முக்கியத்துவத்தை உணரவும் முயற்சிக்கிறது. கடலில் வாழும் நுண்ணுயிர்களின் பங்கு, அவற்றின் பன்முகத்தன்மை, அறிவியல் ஆய்வுகள், மற்றும் அவை மனித வாழ்க்கை மற்றும் பூமியின் எதிர்காலத்திற்கு எவ்வாறு பங்களிக்கின்றன என்பதை சற்று ஆராயலாமா?

கடலில் வாழும் சிறு விலங்குகள் (அ) நுண்ணுயிர்கள் என்பவை அலைதாவரம் (phytoplankton), அலைவிலங்கு (zooplankton), பாக்டீரியா, ஆர்க்கியா (archaea), வைரஸ்கள் மற்றும் பிற நுண்ணிய உயிரினங்களை உள்ளடக்கியவை.

Figure 1 – (A) Phytoplankton and zooplankton seen under the microscope.
The small, greenish cells are phytoplankton. The larger, transparent organisms with legs and long antennae are copepod zooplankton (Source: https://www.havet.nu). (B) An aquatic food web, showing zooplankton that eat phytoplankton, and that are themselves eaten by fish. Zooplankton waste products (or poop) sink down to the sea floor, where the carbon they contain can remain buried for millions of years. Adapted from [1].

The Smallest Animals in the Water: Tiny but Mighty · Frontiers for Young Minds : https://kids.frontiersin.org/articles/10.3389/frym.2022.625050

இவை பெரும்பாலும் ஒரு மைக்ரோமீட்டருக்கு குறைவான அளவு கொண்டவை. ஆனால், அவற்றின் எண்ணிக்கையும் தாக்கமும் மிகப் பெரியவை. ஒரு லிட்டர் கடல் நீரில் பில்லியன் கணக்கான நுண்ணுயிர்கள் இருக்கலாம். இவை கடலின் மேற்பரப்பிலிருந்து ஆழ்கடல் வரை, மிதவை மண்டலங்கள் முதல் கடல் படுகைகள் (estuary) வரை எங்கும் காணப்படுகின்றன. நுண்ணுயிர்கள் கடல் சூழலியலின் மையப் பகுதியாக உள்ளன. இவை பூமியின் ஆக்ஸிஜன் உற்பத்தியில் பாதி பங்கு வகிக்கின்றன, கார்பன் சுழற்சியை ஒழுங்குபடுத்துகின்றன மற்றும் உணவுச் சங்கிலியின் அடித்தளமாக செயல்படுகின்றன. இவற்றின் முக்கியத்துவத்தைப் புரிந்துகொள்ள, நாம் முதலில் இவற்றின் பன்முகத்தன்மையை ஆராய வேண்டும்.

இவற்றில் பைட்டோபிளாங்க்டன் (அல்லது பாசி பிளாங்க்டன்) என்ற ஒற்றை செல் உயிரினங்கள்தான் மிகவும் முக்கியமானவை. நிலத் தாவரங்களைப் போலவே, இவை கார்பன் டைஆக்சைடு எடுத்துக்கொண்டு, ஒளி ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி கார்போஹைட்ரேட்டுகளை உருவாக்குவதுடன், ஆக்ஸிஜனையும் வெளியிடுகின்றன. கடலின் முதன்மை உற்பத்தியாளர்களான இவைகள், உணவுச் சங்கிலியின் அடித்தளத்தை உருவாக்கும் உயிரினங்கள் ஆகும். இவைகளுக்கு ஒளி தேவைப்படுவதால், பைட்டோபிளாங்க்டன் நீர்நிலைகளின் மேற்பரப்புக்கு அருகிலேயே வாழ்கிறது. டயட்டம்கள் (diatoms), டைனோஃபிளாஜெல்லேட்டுகள் (Dinoflagellates) மற்றும் சயனோபாக்டீரியாக்கள் இதில் அடங்கும். காலப்போக்கில், பைட்டோபிளாங்க்டன் பூமியின் ஆக்ஸிஜனில் பாதியை (50 முதல் 85 சதவீதம் வரை) உற்பத்தி செய்து, இன்று நமது வளிமண்டலத்தை வாழத் தகுதியானதாக மாற்றியுள்ளது.

நிலத்தில் வாழும் தாவரங்களைப் போலவே, பைட்டோபிளாங்க்டனும் கடல் உணவுவலையின் அடித்தளத்தை உருவாக்குகின்றன. ஜூபிளாங்க்டன் மற்றும் சிறிய கடல் விலங்குகள் போன்றவை பைட்டோபிளாங்க்டனை உண்கின்றன.

பிளாங்க்டன்கள் பெரும்பாலும் பூமியின் பெருங்கடல்கள், கடல்கள் மற்றும் ஏரிகள் முழுவதும் காணப்படும் நுண்ணிய பாசிகள் மற்றும் விலங்குகள் ஆகும். மீன்களைப் போலல்லாமல், பிளாங்க்டன்கள் நீரோட்டத்திற்கு எதிராக நீந்த முடியாது. அதற்கு பதிலாக, அவை தண்ணீரில் மிதந்து, அலைகளின் விருப்பப்படி மிதக்கின்றன.

பைட்டோபிளாங்க்டன்களை உணவாக உட்கொள்ளும் ஜூபிளாங்க்டன், மீன்கள் மற்றும் பிற பெரிய கடல் உயிரினங்களுக்கும் உணவாகின்றன. பாக்டீரியா மற்றும் ஆர்க்கியா கடலின் மறுசுழற்சி செயல்முறைகளில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. இவை இறந்த உயிரினங்களையும் கரிமப் பொருட்களையும் சிதைத்து, ஊட்டச்சத்துக்களை மீண்டும் சுழற்சிக்கு கொண்டு வருகின்றன.

கோபேபாட் (copepod) என்பது 0.5 முதல் 15 மில்லிமீட்டர் வரை அளவுள்ள ஒரு நுண்ணிய ஓட்டுமீன் ஆகும். பெரிய கோபேபாட்களை லார்வா மீன்கள் சாப்பிடுகின்றன. இந்த லார்வாக்கள் சுறாக்கள், பறவைகள் மற்றும் மனிதர்கள் போன்ற உணவுவலையின் மேலுள்ள விலங்குகளால் உண்ணப்படும் மீன்களாக வளர்கின்றன.

இறால் போன்ற ஓட்டுமீன் (5 செ.மீ அளவு) வகையைச் சேர்ந்த பிளாங்க்டோனிக் கிரில் (planktonic krill), மிகப்பெரிய முதுகெலும்புள்ள நீல திமிங்கலத்தின் உணவில் பெரும்பகுதியை உருவாக்குகிறது. நீல திமிங்கலங்கள் தங்கள் சீப்பு போன்ற பலீன் (baleen)வழியாக கடல் நீரை வடிகட்டி, தண்ணீரை வெளியேற்றி, வாயில் பிளாங்க்டனை வைத்திருக்கும். பெரும்பாலான சுறாக்களைப் போலல்லாமல், பாஸ்கிங் சுறாக்கள் மற்றும் திமிங்கல சுறாக்களுக்கு பற்கள் இல்லை; அவை கோபேபாட்கள், கிரில் மற்றும் பிற பிளாங்க்டனை உண்கின்றன. நுண்ணிய விலங்குகள் இவ்வளவு பெரிய உயிரினங்களின் உணவாக இருப்பதை நினைப்பது ஆச்சரியமாக இருக்கிறது.

இங்கு ஜூபிளாங்க்டன்களில் முக்கியமானவை கோப்போட்கள் (copepods) மற்றும் ரோட்டிஃபர்கள் (rotifers) போன்ற நுண்ணுயிர்கள். இவை புரிந்து கொள்ள முடியாத வாழ்க்கை முறைகளுடன், கடல் உணவு சங்கிலியின் அடித்தளத்தை உருவாக்கி, புவியின் உயிர்ச்சூழலை உயிர்ப்புடன் வைத்திருக்கின்றன. மேலும், இவை நவீன அறிவியலுக்கு புதுமையான கற்றலையும் வழங்குகின்றன.

இவற்றில், பிடெல்லாய்டு ரோட்டிஃபர்கள் தங்கள் தனித்துவமான உடலமைப்பு மற்றும் உயிரியல் தந்திரங்களால் விஞ்ஞானிகளை வியப்பில் ஆழ்த்துகின்றன. மரபணு ஆராய்ச்சி முதல் தொழில்நுட்ப புதுமைகள் வரை பல துறைகளில் இவை முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. நீர் துளியில் நிகழும் புதுமைகள், குறிப்பாக ரோட்டிஃபர்கள் மற்றும் பிற மைக்ரோ கடல் விலங்குகளின் அறிவியல் முக்கியத்துவத்தை வெளிப்படுத்துகின்றன. ரோட்டிஃபர்கள், ‘சக்கர விலங்குகள்’ (Wheel Animalcules) என அழைக்கப்படுகிறார்கள். 18ஆம் நூற்றாண்டில் அன்டோனி வான் லீவென்ஹூக் (Antonie van Leeuwenhoek) கண்டுபிடித்த இந்த சிறிய நீர்வாழ் விலங்குகள், தற்போது உயிரியல், மருத்துவம் மற்றும் உயிரின் எல்லைகள் குறித்த புதிய ரகசியங்களை வெளிப்படுத்தி, விஞ்ஞான உலகில் பெரும் கவனத்தை ஈர்த்துள்ளன.

ரோட்டிஃபெரா (Rotifera) வகையைச் சேர்ந்த இவைகளின் தலை பகுதியில் சக்கரம் போல் சுழலும் “கொரோனா” எனும் சில்லுகள் (cilia) உள்ளன. இந்த அமைப்பு, ரோட்டிஃபர்களின் இயக்கத்துக்கும் உணவு தேடுவதற்கும் உதவுகிறது. மிகச் சிறிய அளவில் (பொதுவாக 2 மில்லிமீட்டருக்கும் குறைவாக) இருந்தாலும், இவை பல உயிரணுக்களைக் கொண்டவை. முழுமையான செரிமான அமைப்பும், “ட்ரோஃபி” எனப்படும் பற்கள் கொண்ட வாயும் இவற்றில் உள்ளது.

ரோட்டிஃபர்கள் புதுமணல், ஏரிகள், பசுமை பூஞ்சைகள், நிலம், மற்றும் கடுமையான பனிப்பரப்புகள் ஆகிய பல்வேறு சூழ்நிலைகளில் வாழக்கூடியவை. 2,000க்கும் மேற்பட்ட இனங்கள் உள்ளன, அவை மிகுந்த தழுவும் திறன் கொண்டவை.

பனிக்காலத்து நுண்ணுயிரியின் அற்புத பயணம்

(Arctic rotifer lives after 24,000 years in a frozen state | ScienceDaily : https://www.sciencedaily.com/releases/2021/06/210607161159.htm)

ஒரு காலத்தில், கடைசி பனிக்காலத்தில் (ice age), சைபீரியாவின் ஆழமான பனிப்பரப்பில், பிடெல்லாய்டு ரோட்டிஃபர் என்ற ஒரு சிறிய உயிரினம் 24,000 ஆண்டுகளாக பனிக்கட்டில் உறைந்து இருந்தது. அதன் உடலில் உள்ள அனைத்து செயல்பாடுகளும் நின்றுவிட்டன; ஆனால் அது இறக்கவில்லை. இது நீள்உறக்கம் (cryptobiosis) என்ற நிலையில், உயிரை தக்க வைத்துக் கொண்டது. பனிக்கட்டியில் உறைந்திருந்தாலும், உடலை பாதுகாக்கும் சிறப்பு புரதங்கள் இருந்தன.

பல ஆயிரம் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, அந்த பனியை உருகவைத்து, விஞ்ஞானிகள் அந்த நுண்ணுயிரியை மீட்டனர். பிடெல்லாய்டு ரோட்டிஃபர், Rip Van Winkle போல, உறக்கத்திலிருந்து எழுந்து இயல்பாக நகரத் தொடங்கியது. மேலும், அது இனப்பெருக்கம் செய்து புதிய ரோட்டிஃபர்களை உருவாக்கத் தொடங்கியது. பிடெல்லாய்டு ரோட்டிஃபர்கள், 40 மில்லியன் ஆண்டுகளாக பாலின இனப்பெருக்கமின்றி வாழ்ந்து வருகின்றன என்பதை நினைவு கொள்ள வேண்டும். இது உயிரியல் உலகில் அரிதான ஒன்று.

மரபணு திருடும் மாயாவி

Small animals acquire genes from bacteria that can produce antibiotics | ScienceDaily: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/07/240718124907.htm

பிடெல்லாய்டு ரோட்டிஃபர்கள் இன்னொரு அதிசயத்தையும் காட்டுகின்றன. அவை சுற்றுப்புற பாக்டீரியாக்களில் இருந்து மரபணுக்களை “திருடிக்” கொள்ளும் திறன் பெற்றுள்ளன. இந்த மரபணுக்களை பயன்படுத்தி, ஆண்டிபயாட்டிக் போன்ற மருந்துகளைத் தயாரித்து, தங்களை நோய்க்கிருமிகள் மற்றும் பூஞ்சைகளிலிருந்து பாதுகாத்துக் கொள்கின்றன. மேலும், தங்கள் மரபணுக்களை பழுதுபார்த்து சரிசெய்யும் திறனும், புதிய மரபணுக்களை பாக்டீரியாக்களில் இருந்து பெறும் திறனும், அவற்றை எப்போதும் புதுமையாகவும் வலிமையாகவும் வைத்திருக்க உதவுகின்றன.

இந்த சிறிய உயிரினங்கள், நீர்நிலைகளில் உள்ள காரிக்களை உடைத்து, மீன் குஞ்சுகள் மற்றும் பிற உயிரினங்களுக்கு உணவாகவும், நீர் தரத்தைக் குறிக்கும் உயிரினங்களாகவும் செயல்படுகின்றன. இவை இல்லாமல், நீர்நிலைகள் சீரழியும்.

பிடெல்லாய்டு ரோட்டிஃபர்களின் இந்த அதிசயங்களைப் பார்த்து, விஞ்ஞானிகள் பல்வேறு புதிய ஆராய்ச்சிகளில் ஈடுபடுகிறார்கள். இவற்றின் மரபணுக்களை ஆராய்ந்து, புதிய மருந்துகளை உருவாக்கவும், மனித உடல் உறுப்புகளை பாதுகாப்பதற்கான புதிய முறைகளை கண்டுபிடிக்கவும் முயற்சி செய்கிறார்கள்.

இப்போது, இந்த சிறிய உயிரினம் மனிதர்களுக்குப் புதிய மருந்துகள், உயிரியல் தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் பரிணாம புதுமைகளை வழங்கும் ஒரு பெரிய நம்பிக்கையாக இருக்கிறது. மிகச் சிறிய உயிரினங்களும் உலகை மாற்றும் திறன் கொண்டவை என்பதை பிடெல்லாய்டு ரோட்டிஃபர் நமக்கு எடுத்துக்காட்டுகிறது.

ஆராயும் தேடலில் அறிவியல் சிந்தனை

பசுமையின் மனம் பாடும் ரகசியம் எறும்புத் தோலை உரித்துப்பார்க்க யானை வந்ததடா!

Discover more from சொல்வனம் | இதழ் 365 | 26 ஏப். 2026

Subscribe to get the latest posts sent to your email.

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.