Seasonality of protists in the oligotrophic Gulf of Aqaba revealed by imaging flow cytometry

महासागर की सतह को अक्सर एक विशाल, खाली नीले रेगिस्तान के रूप में कल्पित किया जाता है, लेकिन वास्तव में, यह सूक्ष्म जीवन से भरा हुआ है जो समुद्री खाद्य जाल (फूड वेब) की नींव बनाता है। इन नन्हे निवासियों के बीच प्रोटिस्ट (protists) शामिल हैं, जो एकल-कोशिका वाले जीवों का एक विविध समूह है जिसमें शैवाल और अन्य छोटे तैरने वाले जीव शामिल हैं। उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्रों के गर्म, पोषक तत्व-रहित पानी में, ये समुदाय विशेष रूप से अध्ययन करने में कठिन होते हैं क्योंकि ये विरल होते हैं और तेजी से बदलते हैं। वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि महासागर स्थिर नहीं है; प्रजातियों का मिश्रण मौसमों के साथ बदलता रहता है क्योंकि जल तापमान और धाराएं परिवर्तित होती हैं। यह समझना कि ये नन्हे समुदाय बिल्कुल कैसे बढ़ते हैं, सिकुड़ते हैं और एक-दूसरे का स्थान लेते हैं, अत्यंत महत्वपूर्ण है क्योंकि वे वैश्विक कार्बन चक्र को संचालित करते हैं और उन मछलियों का समर्थन करते हैं जिन पर मनुष्य निर्भर रहते हैं। यह स्पष्ट चित्र कि वहां कौन मौजूद है और कब, हमारे बिना, महासागर कैसे कार्य करता है, हमारी समझ अधूरी रहती है।

इस कमी को भरने के लिए, शोधकर्ताओं ने अपना ध्यान अकाबा की खाड़ी (Gulf of Aqaba) की ओर लगाया, जो रेड सी (लाल सागर) में एक संकीर्ण जल निकाय है जो अपने स्पष्ट, पोषक तत्व-रहित परिवेश के लिए जाना जाता है। मार्च 2024 से जुलाई 2025 तक, एक वर्ष से अधिक समय के लिए, उन्होंने 'इमेजिंग फ्लोसाइटोबोट' (Imaging FlowCytobot) नामक एक विशेष उपकरण के साथ सतही जल की निगरानी की। यह उपकरण एक हाई-स्पीड कैमरे की तरह कार्य करता है जो व्यक्तिगत कोशिकाओं की तस्वीरें लेता है जब वे पास से बहती हैं, जिससे वैज्ञानिकों को पानी के नमूने हाथ से एकत्र किए बिना उन्हें गिनने और उनके आकार को पहचानने की अनुमति मिलती है। लगभग हर दिन पानी की जांच करके, टीम ने सूक्ष्म दुनिया का एक विस्तृत, दिन-प्रतिदिन का रिकॉर्ड कैप्चर किया जो कम बार नमूने लेने वाली विधियों द्वारा पहले छूट गया था।

इस रिकॉर्ड ने खाड़ी में जीवन के एक विशिष्ट मौसमी लय को प्रकट किया। शीतकालीन महीनों के दौरान, पानी में कोशिकाओं की कुल संख्या लगभग तीन गुना बढ़ गई। यह उछाल मुख्य रूप से सबसे छोटे जीवों के कारण हुआ, जिनका आकार 5 माइक्रोन से कम था। संख्या में इस भारी वृद्धि के बावजूद, जीवित सामग्री की कुल मात्रा या 'बायोवॉल्यूम' (biovolume) में मौसमों के बीच कोई बड़ा बदलाव नहीं हुआ। ऐसा इसलिए है क्योंकि गर्मियों में मौजूद कोशिकाएं आम तौर पर बड़ी थीं, जो नन्हे शीतकालीन कोशिकाओं की भारी संख्या को संतुलित करती थीं। जीवित सामग्री का सबसे महत्वपूर्ण संचय वसंत के आगमन (spring bloom) के दौरान हुआ, जब बायोवॉल्यूम अपने उच्चतम और सबसे निरंतर स्तर पर पहुंच गया।

जबकि गर्मियों के महीने कुल संख्या के मामले में शांत प्रतीत होते थे, समुदाय सुप्त अवस्था में नहीं था। शोधकर्ताओं ने विशिष्ट समूहों की अचानक और नाटकीय उपस्थिति देखी, जिसमें यूग्लेनोफाइट्स (euglenophytes), फ्लैगेलेट्स (flagellates) और डायनोफ्लैगेलेट्स (dinoflagellates) शामिल थे, जो संक्षिप्त दौरों में उच्च घनत्व तक पहुंच गए। मौसमी प्रगति एक अनुमानित पथ का अनुसरण करती थी: शीतकाल के दौरान कोकोलिथोफोर्स (coccolithophores) और क्रिप्टोफाइट्स (cryptophytes) में वृद्धि हुई, जिसके बाद वसंत आने पर डायटम्स (diatoms) और सिलिएट्स (ciliates) में वृद्धि देखी गई। यह सुनिश्चित करने के लिए कि खाड़ी के सूक्ष्म जीवन का यह विस्तृत दृश्य दूसरों के लिए उपलब्ध हो, टीम ने कोशिकाओं द्वारा कैप्चर की गई 31,000 से अधिक एनोटेटेड छवियों वाला एक सार्वजनिक डेटासेट भी जारी किया है, जो इस मौसमी यात्रा का एक दृश्य संग्रह प्रदान करता है।