Rare Fungal Diversity in NASA Mars 2020 Mission Assembly Environments Revealed by Six Novel Species and Comparative Functional Genomics
यह अध्ययन मल्टी-जीन फाइलोगेनी और तुलनात्मक जीनोमिक्स का उपयोग करके नासा के मार्स 2020 मिशन असेंबली वातावरण से छह नवीन कवक प्रजातियों की पहचान करता है, जो अद्वितीय तनाव-अनुकूलन लक्षणों को प्रकट करता है जो भविष्य के अंतरिक्ष अन्वेषण में ग्रहों की सुरक्षा और संदूषण नियंत्रण सुनिश्चित करने के लिए उन्नत कवक निगरानी की महत्वपूर्ण आवश्यकता को रेखांकित करता है।
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नासा जहाँ अपने अंतरिक्ष यान बनाता है, उन क्लीनरूमों के भीतर, हवा को शुद्ध किया जाता है, फर्शों को औद्योगिक शक्ति वाले घोल से पोछा जाता है, और मानव उपस्थिति को कड़ाई से नियंत्रित किया जाता है ताकि वातावरण को यथासंभव कीटाणुरहित रखा जा सके। ये वे स्थान नहीं हैं जहाँ जीवन फलने-फूलने के लिए होने चाहिए। फिर भी, जीवन अपना रास्ता खोज ही लेता है। कवक (फंगी), जो मोल्ड और मशरूम जैसे जीवों के साम्राज्य को शामिल करता है, इन अत्यंत स्वच्छ स्थानों में छिपे हुए पाए गए हैं, जो धूल और पोषक तत्वों की सूक्ष्म मात्रा पर जीवित रहते हैं। वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि ये सूक्ष्म आक्रमणकारी कठोर परिस्थितियों का सामना कर सकते हैं, लेकिन वे वास्तव में यह समझने के लिए संघर्ष करते रहे हैं कि वे कौन हैं और वे कैसे टिके रहते हैं। चुनौती यह है कि इनमें से कई कवक सूक्ष्मदर्शी के नीचे इतने समान दिखते हैं कि उन्हें अलग करना कठिन होता है, और उनकी पहचान करने के लिए उपयोग किए जाने वाले मानक आनुवंशिक परीक्षण अक्सर उनकी वास्तविक पहचान प्रकट करने में विफल रहते हैं। यह इसलिए महत्वपूर्ण है क्योंकि यदि हम मनुष्यों को मंगल पर भेज रहे हैं या अंतरिक्ष में आवास बना रहे हैं, तो हमें यह जानना आवश्यक है कि कौन सा सूक्ष्म जीवन हमारे साथ यात्रा कर रहा है, वह यात्रा के दौरान कैसे जीवित रह सकता है, और क्या वह चालक दल या उपकरणों के लिए जोखिम पैदा कर सकता है।
शोधकर्ताओं की एक टीम ने हाल ही में मंगल 2020 मिशन के लिए असेंबली सुविधाओं से एकत्र किए गए सात विशिष्ट कवक उपभेदों (स्ट्रेन्स) का बारीकी से अध्ययन किया। कैलिफोर्निया और फ्लोरिडा में स्थित ये सुविधाएं वे स्थान हैं जहाँ लॉन्च से पहले रोवर के घटकों को जोड़ा गया था। वैज्ञानिकों ने केवल कवक को देखा ही नहीं; उन्होंने उन्हें उगाया, उनकी तस्वीरें लीं, और फिर उनके संपूर्ण जेनेटिक कोड को अनुक्रमित (सीक्वेंस) किया। इन जीवों के पूर्ण आनुवंशिक निर्देशों को पढ़ने के माध्यम से, केवल एक छोटे से अंश के बजाय, टीम उन विवरणों को देख सकी जो पहले छूट गए थे। उनके कार्य से पता चला कि ये सात नमूने वास्तव में कवक की छह पूरी तरह से नई प्रजातियों से संबंधित हैं जिन्हें विज्ञान द्वारा पहले कभी वर्णित नहीं किया गया था। दो प्रजातियाँ कैलिफोर्निया और फ्लोरिडा दोनों में पाई गईं, जो सुझाव देती हैं कि वे इन उच्च-तकनीकी वातावरणों में व्यापक रूप से फैली हुई हैं, जबकि अन्य विशिष्ट स्थानों तक सीमित थीं।
शोधकर्ताओं ने इन नई प्रजातियों को उन लोगों के सम्मान में नाम दिया है जिन्होंने अंतरिक्ष अन्वेषण और चरम स्थानों में जीवन के अध्ययन को आकार दिया है। एक प्रजाति, Cladosporium prattiae, का नाम लिसा प्रैट के नाम पर रखा गया था, जो एक पूर्व नासा अधिकारी थीं और जिन्होंने ग्रहों की सुरक्षा (प्लेनेटरी प्रोटेक्शन) प्रयासों का नेतृत्व किया था। Cladosporium crawfordii, रोनाल्ड क्रॉफर्ड के सम्मान में है, जो एक सूक्ष्म जीवविज्ञानी थे जिन्होंने चरम वातावरण में जीवों का अध्ययन किया था। अन्य नई प्रजातियों के नाम गैरी बर्डीक, जो नासा में एक कार्यक्रम प्रबंधक हैं; हैराल्ड हबर, जो एक प्रोफेसर हैं जिन्होंने एक्सट्रीमोफाइल्स का अध्ययन किया था; के. बालासुब्रमण्यम, जो एक समुद्री जीवविज्ञानी हैं; और कैलिफोर्निया राज्य के नाम पर रखे गए थे, जहाँ से एक स्ट्रेन पाया गया था। अध्ययन ने दिखाया कि आनुवंशिक मार्करों के एक व्यापक सेट का उपयोग करना, विशेष रूप से साठ-एक अलग जीन जो कई कवकों में साझा किए जाते हैं, ने पुराने, छोटे आनुवंशिक परीक्षणों की तुलना में उनके संबंधों की बहुत स्पष्ट तस्वीर प्रदान की। इस पद्धति ने वैज्ञानिकों को यह पुष्टि करने की अनुमति दी कि ये कवक वास्तव में अपने ज्ञात रिश्तेदारों से भिन्न थे, भले ही वे लैब में बहुत समान दिखते थे।
केवल नाम देने के अलावा, टीम ने इस बात की जांच की कि ये कवक क्या करने में सक्षम हैं। उन्होंने यह देखने के लिए जीन का अध्ययन किया कि कवक अपने आनुवंशिक टूलकिट में कौन से उपकरण लेकर चलते हैं। उन्होंने पाया कि इन जीवों में पिगमेंट (वर्णक) बनाने के जीन होते हैं, जो विकिरण के विरुद्ध सुरक्षा के लिए प्राकृतिक सनस्क्रीन के रूप में कार्य कर सकते हैं, और आयरन (लोहा) खोजने के लिए जीन होते हैं, जो एक ऐसा पोषक तत्व है जो क्लीनरूम में दुर्लभ होता है। कुछ कवक जटिल रसायनों का उत्पादन करने वाले जीन भी रखते हैं जो अन्य सूक्ष्मजीवों के साथ प्रतिस्पर्धा करने या स्वयं को तनाव से बचाने में मदद कर सकते हैं। दिलचस्प बात यह है कि शोधकर्ताओं ने पाया कि हालांकि कुछ कवकों में मनुष्यों के लिए हानिकारक विषाक्त पदार्थों को बनाने की आनुवंशिक क्षमता है, लेकिन उन्होंने अभी तक यह सिद्ध नहीं किया है कि ये विशिष्ट स्ट्रेन वास्तव में क्लीनरूम वातावरण में उन विषाक्त पदार्थों का उत्पादन करते हैं। हालांकि, इन जीनों की उपस्थिति भविष्य के मिशनों के लिए एक चेतावनी संकेत के रूप में कार्य करती है।
अध्ययन बताता है कि ये कवक इतनी कठोर, पोषक तत्वों की कमी वाली जगह में जीवित रहने के लिए किसी एक 'सुपरपावर' पर निर्भर नहीं हैं। इसके बजाय, वे संभवतः विभिन्न रणनीतियों के संयोजन का उपयोग करते हैं, जैसे कुशल पोषक तत्व एकत्र करना, तनाव प्रतिरोध, और अपने विकास पैटर्न को बदलने की क्षमता। तथ्य यह है कि ये नई प्रजातियां दो अलग-अलग सुविधाओं में, विभिन्न नमूनाकरण विधियों और विकास माध्यमों का उपयोग करके पाई गईं, यह इंगित करता है कि इन क्लीनरूमों में जीवन की विविधता पहले की तुलना में बहुत अधिक है। यह यह भी दर्शाता है कि इन जीवों को पकड़ने या उगाने की कोई भी एकल विधि उन्हें खोजने के लिए पर्याप्त नहीं है। जैसे-जैसे मानवता मंगल पर लोगों को भेजने और लंबे समय तक बंद आवासों में रहने की ओर देख रही है, इस लचीले, छिपे हुए पड़ोसी को समझना महत्वपूर्ण हो जाता है। शोधकर्ता निष्कर्ष निकालते हैं कि हमें इन जीवों की निगरानी और नियंत्रण के बेहतर तरीकों की आवश्यकता है, न केवल अपने अंतरिक्ष यान को संदूषण से बचाने के लिए, बल्कि उन अंतरिक्ष यात्रियों की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए भी जो एक दिन उनके साथ यात्रा करेंगे।
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