Community structure and hidden phylogenetic diversity of marine fungi in the tropical Indian and western Pacific Oceans
यह अध्ययन उष्णकटिबंधीय हिंद और पश्चिमी प्रशांत महासागरों के 113 नमूनों के लॉन्ग-रीड 28S rRNA अनुक्रमण (sequencing) का उपयोग करके व्यापक छिपे हुए कवक विविधता को प्रकट करता है, जिसमें तीन नवीन कैंडिडेट संघ (phyla) शामिल हैं, और यह प्रदर्शित करता है कि समुद्री कवक समुदाय की संरचना विशिष्ट ऊर्ध्वाधर स्तरीकरण और देशांतर, फॉस्फेट तथा लवणता जैसे पर्यावरणीय चालकों द्वारा आकार लेती है।
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महासागर को अक्सर एक नीले रेगिस्तान के रूप में कल्पना किया जाता है, जो पानी का एक विशाल विस्तार है जहाँ जीवन विरल और शांत है। फिर भी, सतह के नीचे, सूक्ष्मजीवों की एक हलचल भरी दुनिया ग्रह की सबसे आवश्यक प्रक्रियाओं को संचालित करती है। इन अदृश्य श्रमिकों में कवक (फंगी) शामिल हैं, जो जीवों का एक समूह है जिसमें मशरूम, मोल्ड और यीस्ट शामिल हैं। हालाँकि हम अक्सर कवक को जमीन पर नम ब्रेड या सड़ती हुई लकड़ियों पर उगने वाली चीज़ के रूप में देखते हैं, वे समुद्र के महत्वपूर्ण निवासी भी हैं। वे प्रकृति के पुनर्चक्रणकर्ताओं (रिसाइकलर्स) के रूप में कार्य करते हैं, मृत कार्बनिक पदार्थों को तोड़ते हैं और पोषक तत्वों को वापस पानी में छोड़ते हैं, और वे परजीवी के रूप में भी कार्य करते हैं जो अन्य सूक्ष्म समुद्री जीवों की आबादी को नियंत्रित करने में मदद करते हैं। लंबे समय तक, वैज्ञानिकों का मानना था कि ये समुद्री कवक ज्यादातर समुद्र के तल पर या तैरती हुई लकड़ी पर रहते हैं। हालाँकि, हालिया खोजों से पता चलता है कि वे हर जगह मौजूद हैं, खुले पानी में तैर रहे हैं और समुद्र के स्वास्थ्य में पहले की तुलना में बहुत बड़ी भूमिका निभा रहे हैं। उनके महत्व के बावजूद, समुद्र में कौन रहता है और वे एक-दूसरे से कैसे संबंधित हैं, इसका पूरा विस्तार एक रहस्य बना हुआ है, मुख्य रूप से इसलिए क्योंकि उनका अध्ययन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण पूर्ण चित्र देखने में संघर्ष करते रहे हैं।
शोधकर्ताओं की एक टीम इस रहस्य को सुलझाने के इरादे से हिंद और पश्चिमी प्रशांत महासागरों के उष्णकटिबंधीय जल में गहराई तक जाने के लिए निकली। उन्होंने सूर्य के प्रकाश वाले सतही जल से लेकर गहरे समुद्र के अंधेरे तक, और खुले पानी से लेकर समुद्र तल की कीचड़युक्त तलछट तक, विभिन्न वातावरणों से 113 नमूने एकत्र किए। वहाँ क्या मौजूद है, यह देखने के लिए, उन्होंने एक नई शक्तिशाली विधि का उपयोग किया जो जेनेटिक कोड के लंबे हिस्सों को पढ़ती है, जिससे वे उन जीवों की पहचान कर सके जिन्हें पुरानी, छोटी-रीड (short-read) विधियों ने छोड़ दिया था। उनका लक्ष्य सरल लेकिन महत्वाकांक्षी था: इस क्षेत्र में समुद्री कवक की वास्तविक विविधता का मानचित्रण करना, यह समझना कि वे कैसे वितरित हैं, और यह पता लगाना कि वे कहाँ रहते हैं, इसे कौन से पर्यावरणीय कारक निर्धारित करते हैं।
परिणामों ने एक ऐसी दुनिया का खुलासा किया जो किसी की भी अपेक्षा से कहीं अधिक जटिल और विविध थी। अपने नमूनों से, शोधकर्ताओं ने कवक के लगभग 47,000 विशिष्ट समूहों की पहचान की। जबकि सबसे आम प्रकार एस्कोमायकोटा (Ascomycota) और बेसिडियोमायकोटा (Basidiomycota) जैसे प्रसिद्ध परिवारों से संबंधित थे, अध्ययन ने जीवन की एक छिपी हुई परत को भी उजागर किया जो पहले कभी नहीं देखी गई थी। शोधकर्ताओं ने जीवन के वृक्ष पर तीन पूरी तरह से नई शाखाओं को खोजा, ऐसी वंशावलियाँ जो ज्ञात कवकों से इतनी भिन्न थीं कि उन्हें मौजूदा श्रेणियों में नहीं रखा जा सका। उन्होंने इन रहस्यमय समूहों को कैंडिडेट.ताइचुमायकोटा (Candidate.Taichumycota), कैंडिडेट.शिज़ेनमायकोटा (Candidate.Shizhenmycota), और कैंडिडेट.शियामायकोटा (Candidate.Xihemycota) नाम दिया। ये निष्कर्ष बताते हैं कि महासागर विकासवादी इतिहास का एक ऐसा भंडार है जिसे हमने अभी मुश्किल से ही खोजना शुरू किया है, और कवकों की हमारी वर्तमान सूचियाँ कहानी का एक महत्वपूर्ण हिस्सा गायब होने का संकेत देती हैं।
अध्ययन ने यह भी दिखाया कि ये कवक बेतरतीब ढंग से बिखरे हुए नहीं हैं; वे बहुत विशिष्ट पड़ोस में रहते हैं। शोधकर्ताओं ने एक स्पष्ट ऊर्ध्वाधर पैटर्न (vertical pattern) की खोज की, जहाँ विभिन्न प्रकार के कवक अलग-अलग गहराइयों पर हावी होते हैं। नई, रहस्यमय वंशावलियों ने विशिष्ट प्राथमिकताएँ दिखाईं: एक समूह केवल सतही जल में पाया गया, दूसरा पूरे जल स्तंभ (water column) में फैला हुआ था लेकिन ऊपरी भाग के पास अधिक सामान्य था, और तीसरा हर जगह पाया गया लेकिन गहरे समुद्र की तलछट में अधिक फला-फूला। यह अलगाव बताता है कि जैसे-जैसे आप समुद्र में गहराई में जाते हैं, स्थितियाँ इतनी बदल जाती हैं कि वे पूरी तरह से अलग समूहों के अनुकूल होती हैं। गहरे पानी और समुद्र तल पर रहने वाले समुदाय सतही समुदायों से काफी अलग थे, जो यह दर्शाता है कि महासागर इन सूक्ष्मजीवों के लिए विशिष्ट पारिस्थितिक क्षेत्रों में विभाजित है।
केवल यह कि वहाँ कौन था, इसके अलावा, शोधकर्ताओं ने यह भी देखा कि ये कवक क्या कर रहे होंगे। उनके आनुवंशिक मेकअप का विश्लेषण करके, वे इन जीवों द्वारा निभाई जाने वाली भूमिकाओं की भविष्यवाणी कर सके। सतही जल में विभिन्न कार्यों वाले कवकों का मिश्रण था, जिनमें मृत पौधों को खाने वाले, अन्य जीवों के भीतर रहने वाले और परजीवी के रूप में कार्य करने वाले कवक शामिल थे। इसके विपरीत, गहरे समुद्र और समुद्र तल पर विघटकों (decomposers) के रूप में कार्य करने वाले कवक का प्रभुत्व था, जो ऊपर से गिरने वाले कार्बनिक पदार्थों को तोड़ते हैं। श्रम का यह विभाजन दिखाता है कि कैसे महासागर की ऊर्ध्वाधर संरचना जीवन के लिए विभिन्न अवसर पैदा करती है, जहाँ गहरा समुद्र ऊपर से गिरने वाली सामग्री को पुनर्चक्रित करने के लिए कवकों पर बहुत अधिक निर्भर करता है।
अंत में, टीम ने जांच की कि इन पैटर्नों को क्या संचालित करता है। उन्होंने पाया कि सतलीय जल में कवकों का मिश्रण भूगोल और पानी के रसायन विज्ञान के संयोजन से आकार लेता है। नमूने का स्थान, विशेष रूप से उसका देशांतर (longitude), मौजूद कवकों का एक मजबूत भविष्यवक्ता था। पर्यावरणीय कारकों ने भी प्रमुख भूमिका निभाई; फॉस्फेट की मात्रा और पानी की लवणता (salinity) कवकों की विविधता के प्रमुख चालक थे। दिलचस्प बात यह है कि जबकि इन कारकों ने स्थानों के बीच के अंतरों के एक हिस्से की व्याख्या की, एक बड़ा हिस्सा अस्पष्ट रह गया, जो यह सुझाव देता है कि अन्य जटिल बल भी काम कर रहे हैं। अध्ययन निष्कर्ष निकालता है कि उष्णकटिबंधीय हिंद और पश्चिमी प्रशांत महासागरों में कवकों की एक विशाल, छिपी हुई विविधता है, जिसमें अद्वितीय विकासवादी वंशावलियाँ और जटिल पारिस्थितिक भूमिकाएँ हैं जिन्हें अभी समझना शुरू ही किया गया है। यह कार्य हमें याद दिलाता है कि महासागर के सबसे अधिक अध्ययन किए गए हिस्सों में भी, अभी भी बहुत कुछ खोजना बाकी है कि सूक्ष्म जीवन हमारे ग्रह को कैसे सहारा देता है।
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