একটি ভয়ঙ্কর মরুভূমিতে, জীবাণু 'ক্রস্টস' দেখায় কিভাবে জীবন জমিকে নিয়ন্ত্রণ করে | কোয়ান্টা ম্যাগাজিন

2017 সালে, জার্মানির বিজ্ঞানীদের একটি দল চিলিতে ট্র্যাক করেছিল যে কীভাবে জীবিত প্রাণীরা পৃথিবীর মুখকে মূর্তি তৈরি করে তা তদন্ত করতে। একজন স্থানীয় রেঞ্জার আতাকামা মরুভূমির দক্ষিণ উপকূলে প্রায় 150-বর্গ-মাইল জাতীয় উদ্যান Pan de Azúcar-এর মাধ্যমে তাদের পথ দেখান, যা প্রায়শই পৃথিবীর সবচেয়ে শুষ্ক স্থান হিসাবে বর্ণনা করা হয়। তারা নিজেদেরকে একটি সমতল, নুড়িপূর্ণ বর্জ্যভূমিতে খুঁজে পেয়েছিল যা মাঝে মাঝে পাহাড় দ্বারা বাধাগ্রস্ত হয়, যেখানে লোমশ ক্যাকটি তাদের বাহুগুলি এমন একটি আকাশের দিকে পৌঁছেছিল যেখানে কখনও বৃষ্টি হয়নি। তাদের পায়ের নীচের মাটি একটি চেকারবোর্ড তৈরি করেছিল, গাঢ় নুড়ির অনিয়মিত প্যাচগুলি হাড়ের মতো ব্লিচ করা হালকাগুলির মধ্যে বসেছিল।

প্রাথমিকভাবে, মরুভূমির উপরিভাগের কালো দাগগুলি গ্রুপের নেতাকে আগ্রহী করেনি বুরখার্ড বুডেল, একজন প্রবীণ জীববিজ্ঞানী যিনি জীবনের লক্ষণগুলির জন্য সাতটি মহাদেশে মরুভূমি ছুঁড়ে গত কয়েক দশক কাটিয়েছিলেন। এই ধরনের বিবর্ণতা, মরুভূমির বার্নিশ হিসাবে পরিচিত, সর্বব্যাপী এবং নিয়মিতভাবে ম্যাঙ্গানিজ বা অন্যান্য খনিজগুলির জমাকে বোঝায়। চলতে থাকুন, তিনি তার সতীর্থদের নির্দেশ দিয়েছেন।

কিন্তু তার স্নাতক ছাত্র প্যাট্রিক জং তার মাথা থেকে চেকারবোর্ড বের করতে পারেনি। কিছু অন্ধকার নুড়িতে লাইকেনের মতো দেখতে দেখতে জং সন্দেহ করেছিলেন যে আরও কিছু তাদের বাস করতে পারে। অবশেষে, তিনি একটি পাথর তুলে নিলেন, একটি বোতল থেকে কিছু জল ড্রিবল করলেন এবং তার হাতে থাকা ম্যাগনিফাইং লেন্সের মাধ্যমে এটির দিকে তাকালেন। কালো পাথরের মুখ সবুজে ফুটে উঠল। ধ্বংসস্তূপ জীবন্ত এসেছিল।

জং তার প্যাক থেকে একটি সালোকসংশ্লেষণ মনিটর বের করে দিল। এর ফ্লুরোসেন্ট ব্লু সেন্সরের একটি ট্যাপ নিশ্চিত করেছে যে পাথরের মধ্যে কিছু কার্বন ডাই অক্সাইডকে অক্সিজেনে রূপান্তর করছে। জং-এর সহকর্মীরা, বুডেলকে অন্তর্ভুক্ত করার পরে, পরীক্ষাটির প্রতিলিপি তৈরি করার পরে, তারা সবাই মরুভূমির সূর্যের নীচে উত্তেজনার সাথে নাচছিল। তারপর তারা তাদের পেটের উপর শুয়ে পড়ে, ধুলোয় বসবাসকারী মাইক্রোবিয়াল কার্পেটে চোখ স্থির করে। তাদের চারপাশে, ল্যান্ডস্কেপ জুড়ে অন্ধকার প্যাচগুলি পুনরাবৃত্তি করে, প্রতিটি তার নিজস্ব মাইক্রোস্কোপিক মহাবিশ্বে ভরা।

2019 সাল থেকে, জং জার্মানির কায়সারস্লটার্নের ফলিত বিজ্ঞান বিশ্ববিদ্যালয়ে একটি প্রকল্পের নেতৃত্ব দিয়েছেন, যা গবেষণার জন্য নিবেদিত জীবাণুর অস্বাভাবিক সম্প্রদায়, এখন গ্রিট ক্রাস্ট নামে পরিচিত। তার দল চরম অভিযোজনগুলি বোঝার জন্য কাজ করেছে যা এই অণুজীবগুলিকে এমন কুখ্যাত প্রতিকূল ভূমিতে বসবাস করতে দিয়েছে, যেখানে তারা মাঝে মাঝে কুয়াশার চুমুক দিয়ে সতেজ হয়। দ্য উত্তর তারা উন্মোচিত হয়েছে বিলিয়ন বছর আগে কীভাবে জীবন আমাদের গ্রহের পৃষ্ঠে প্রথম আঁকড়ে ধরেছিল সে সম্পর্কে সংকেত দেয়।

দুই মাস আগে, পার্কের রেঞ্জার যিনি প্রথম জার্মান বিজ্ঞানীদের প্যান দে আজুকারে নিয়ে এসেছিলেন, তিনি আমাকে তাদের আবিষ্কারের জায়গায় গাইড করেছিলেন। চেকারবোর্ডের কালো জায়গাগুলির মধ্যে একটিতে হাঁটু গেড়ে বসে, জোসে লুইস গুটিয়েরেজ আলভারাডো একটি কানের দুলের আকারের একটি পাথর তুলে নিলেন৷ তার পকেট থেকে তিনি একটি ম্যাগনিফাইং জুয়েলার্সের লুপ উদ্ধার করেন, একটি ব্যক্তিগত কিপসেক যাতে "লস সিক্রেটস দে লাস রোকাস" লেখা ছিল। তিনি তার হাতের তালুতে পাথরটির উপর লুপটি ধরেছিলেন যাতে আমিও এর রহস্য জানতে পারি।

গ্রিট ক্রাস্টের আবিষ্কার গুটিয়েরেজ আলভারাডোর জন্য মরুভূমিকে রূপান্তরিত করেছে, যিনি গত এক দশক ধরে প্রতিদিন এটিকে টহল দিয়েছেন। "এটি কেবল শিলা নয়, কেবল ফাঁকা জায়গা নয়," তিনি নুড়িপাথরের প্যাচগুলির উপরে উঁকি দিয়ে বললেন। "সবকিছু এখন শ্বাস নিচ্ছে।"

গ্রহের জীবন্ত ত্বক

Gutierrez Alvarado এর সাথে Pan de Azúcar এর মধ্য দিয়ে গাড়ি চালানো একটি ভূতাত্ত্বিক টাইম মেশিনে চড়ার মত। প্রাচীন আগ্নেয়গিরির গুহাগুলি এক যুগ থেকে অন্য যুগ থেকে ক্ষয়প্রাপ্ত বালির ঘূর্ণায়মান পাহাড়ে বিবর্ণ হয়ে যায় এবং তাদের বাইরে মাঝে মাঝে ঘাসযুক্ত কোয়ারি বা ক্যাকটাস গ্রোভ বসে।

পাহাড়ের মাঝখানে উঁকি দেয় মাদার বেডরক, বিভিন্ন খনিজ দিয়ে মসলাযুক্ত কোয়ার্টজের স্তূপ। এর পায়ের কাছে রয়েছে এর বংশধর, ছোট খণ্ড যা লক্ষ লক্ষ বছর ধরে ভেঙে গেছে। তাদের নীচে ক্রমান্বয়ে ছোট পাথরের একটি প্যারেড বসে আছে, কানের দুল-আকারের দানা পর্যন্ত যা প্রথম জংকে বিমোহিত করেছিল। নুড়ি, যা মরুভূমির মেঝেতে আবর্জনা ফেলে, স্থানীয়ভাবে "মাইসিলো" এবং ইংরেজিতে "গ্রিট" নামে পরিচিত। সাবস্ট্রেটটি প্রচুর পরিমাণে ছিদ্রযুক্ত, এতে জীবাণুদের প্রবেশের জন্য প্রচুর ফাটল এবং কোণ রয়েছে। প্রতিটি গ্রেডের পাথরের ফাটলে জড়িয়ে আছে সবুজ ও কালো জীবনের ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র ঝোপ।

2017 অভিযানের সময়, জং এই গ্রিটের নমুনা সংগ্রহ এবং শুকিয়ে জার্মানিতে ফেরত পাঠায়। তারপর তিনি এমন দৃঢ় সংকল্পের সাথে জীবাণু সম্পর্কে আরও শিখতে নিজেকে নিক্ষেপ করেছিলেন যে তিনি মাত্র আড়াই বছরে তার ডক্টরেট শেষ করেন, এটি দেখানোর জন্য 10টিরও বেশি প্রকাশনা সহ। ডিএনএ নমুনা থেকে, তিনি অনুমান করেছিলেন যে গ্রিট ক্রাস্টটি কয়েকশ প্রজাতির সায়ানোব্যাকটেরিয়া, সবুজ শৈবাল এবং ছত্রাকের সমন্বয়ে গঠিত - যার মধ্যে বেশ কয়েকটি পূর্বে অজানা লাইকেন সংমিশ্রণ রয়েছে। ইতিমধ্যে, তার সহকর্মীরা ছবি তোলার জন্য পাথরগুলোকে পাতলা করে কেটে ফেলেছে। ফটোগুলি দেখায় যে কীভাবে পৃথক ছত্রাকের হাইফাই পাথরের গভীরে ড্রিল করেছিল, শাখা খালের নেটওয়ার্কগুলি তৈরি করেছিল।

প্রথম নজরে, গ্রিট ক্রাস্টটিকে গবেষকরা একটি জৈবিক মাটির ভূত্বক বা "বায়োক্রাস্ট" বলে একটি নিয়মিত উদাহরণের মতো মনে হতে পারে - সহাবস্থানে থাকা ব্যাকটেরিয়া, ছত্রাক, শৈবাল এবং অন্যান্য অণুজীবের একটি সম্প্রদায় যা মাটিকে সুসঙ্গত শীটে আটকে রাখে। পৃথিবীর প্রায় 12% ভূমি বায়োক্রাস্ট দ্বারা আচ্ছাদিত। পরিবেশবিদরা প্রায়ই এই উপনিবেশগুলিকে গ্রহের "জীবন্ত ত্বক" হিসাবে উল্লেখ করেন।

গত শতাব্দীতে, বিজ্ঞানীরা বিশ্বজুড়ে বায়োক্রাস্টগুলিকে চিহ্নিত করেছেন এবং বাস্তুতন্ত্রের গঠনে তাদের ভূমিকা বোঝার জন্য কাজ করেছেন। তারা শিখেছে যে ক্রাস্টগুলি মাটির দানাকে নোঙর করে এবং সেই মাটিতে বেড়ে ওঠা জীবগুলিকে কার্বন, নাইট্রোজেন এবং ফসফরাসের মতো প্রয়োজনীয় পুষ্টি সরবরাহ করে। 2012 সালে, বুডেল এবং তার সহকর্মীরা আনুমানিক যে বায়োক্রাস্টগুলি সমস্ত কার্বনের প্রায় 7% এবং সমস্ত নাইট্রোজেনের প্রায় অর্ধেক যা পার্থিব গাছপালা দ্বারা রাসায়নিকভাবে "স্থির" হয় ভিজিয়ে রাখে এবং পুনর্ব্যবহার করে। হজমযোগ্য নাইট্রোজেন সংগ্রহে বায়োক্রাস্টের ভূমিকা শুষ্ক মরুভূমিতে বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ: অন্যত্র, বজ্রপাত প্রায়শই বায়ুমণ্ডলীয় নাইট্রোজেনকে নাইট্রেটে রূপান্তর করতে পারে, কিন্তু মরুভূমিতে বৈদ্যুতিক ঝড় বিরল।

বায়োক্রাস্ট "উর্বরতার ছোট মরুদ্যান তৈরি করে," বলেন জেইন বেলনাপ, ইউএস জিওলজিক্যাল সার্ভে-এর একজন বাস্তুবিজ্ঞানী যিনি 2001 সালে "বায়োক্রাস্ট" শব্দটিকে প্রমিত করতে সাহায্য করেছিলেন। তারা আমাদের বাকিদের মতোই চিনির আসক্ত।”

তবে প্যান দে আজুকারের জীবাণু সম্প্রদায়টি কেবল পুরানো বায়োক্রাস্ট নয়। যদিও ঐতিহ্যবাহী বায়োক্রাস্টগুলি সূক্ষ্ম মাটির কণার উপরের স্তরে নিজেদের আঁকড়ে ধরে, এবং অন্যান্য ধরণের জীবগুলি সরাসরি পৃথক পাথরের উপরে অঙ্কুরিত হয়, "গ্রিট মাঝখানে থাকে - এটি একটি ট্রানজিশন জোন," বলেন লিজবেথ ভ্যান ডেন ব্রিঙ্ক, টিউবিনজেন বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন বাস্তুসংস্থান গবেষক যিনি এখন প্যান ডি আজুকারের বাইরে গুটিয়েরেজ আলভারাডোর সাথে থাকেন। গ্রিট ক্রাস্টে, পাথরগুলি কাঠামো প্রদান করে, কিন্তু জীবাণুগুলি তাদের একটি সুসংগত শীটে উপনিবেশ স্থাপন করে — যেমন একটি পাতলা রজন স্তর একটি শিলা বাগানকে একত্রিত করে।

যেহেতু জীবগুলি পাথুরে স্তরের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে জড়িত, তাই গ্রিট ক্রাস্টগুলি "বায়োটিকের সাথে অ্যাবায়োটিকের সংঘর্ষকে মূর্ত করে" বলেছিল। রোমুলো ওসেস, আতাকামা বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন জীববিজ্ঞানী। "এই ইন্টারফেসে, আপনি অনেক উত্তর দেখতে পাবেন।"

প্যান ডি আজুকারের গ্রিট ক্রাস্ট বিজ্ঞানীদের বাধ্য করেছে তাদের ধারণা প্রসারিত করুন বায়োক্রাস্টগুলি কী, জীবাণুগুলি কোথায় বেঁচে থাকতে পারে এবং কীভাবে অণুজীব সম্প্রদায়গুলি তাদের চারপাশের পরিবেশকে আকার দেয়। তারা কীভাবে পৃথিবী এবং জীবন যুগের সাথে একত্রিত হয়েছিল সে সম্পর্কে পুনর্বিবেচনার দরজা খুলে দিচ্ছে।

কুয়াশায় চুমুক দিচ্ছে

Pan de Azúcar জনশূন্য, কিন্তু এটি প্রাণহীন থেকে অনেক দূরে। সমুদ্রপৃষ্ঠের কাছাকাছি প্রশান্ত মহাসাগরের সীমানায়, পার্কটি আতাকামার উচ্চতর হাইপার-শুষ্ক কোরের চেয়ে অনেক বেশি নাতিশীতোষ্ণ। তবুও, এটি প্রতি বছরে সর্বাধিক 12 মিলিমিটার বৃষ্টিপাত পায় এবং সৌর বিকিরণের মাত্রা প্রায়শই ফোস্কা করে বেশি হয়।

পার্কের একমাত্র খাদ্য ট্রাকে যাওয়ার পথে, যেখানে গুটিয়েরেজ আলভারাডো, ভ্যান ডেন ব্রিঙ্ক এবং আমি একটি স্থানীয় সামুদ্রিক খাবারের জন্য থামতে পারি, আমরা একটি চক্কর নিই। গুটিয়েরেস আলভারাডো তার আবহাওয়া-মনিটরিং ডিভাইসগুলির মধ্যে একটি পরীক্ষা করতে থামেন, যা কাঁটাতারে ঘেরা এবং মরুভূমিতে পাথর দিয়ে বেঁধে রাখা হয়েছে। এর পাশে, তিনি মাটিতে মোটামুটি গরুর আকারের বিষণ্নতা নির্দেশ করেছেন যেখানে লামার একজন বন্য আত্মীয় গুয়ানাকো সম্প্রতি ধুলো স্নান করেছিলেন। গুটিয়েরেজ আলভারাডো এবং অন্যান্য রেঞ্জাররা সম্প্রতি পার্কে বসবাসকারী 83টি গুয়ানাকো গণনা করেছেন।

"তারা এখানে কিভাবে বাঁচবে?" ভ্যান ডেন ব্রিঙ্ক বিস্মিত। "কীভাবে এখানে কিছু টিকে আছে?"

উত্তর হল স্বাতন্ত্র্যসূচক ঘন কুয়াশা যা চিলির উপকূলরেখাকে ঘিরে রেখেছে, একটি আবহাওয়ার ঘটনা যা স্থানীয়ভাবে ক্যামানচাকা নামে পরিচিত। এত কম বৃষ্টিপাতের সাথে, প্যান দে আজুকারের সমস্ত জীবন শেষ পর্যন্ত কুয়াশা যে আর্দ্রতা বহন করে তার উপর নির্ভর করে। উদাহরণ স্বরূপ, গুয়ানাকো জলের চুমুকের উপর নির্ভর করে যা ক্যাকটিতে আটকে থাকা শ্যাওলা দ্বারা আটকে থাকে, যা গ্রিট ক্রাস্ট দ্বারা নিষিক্ত মাটিতে বৃদ্ধি পায়।

পার্কের মানুষও আলাদা নয়। উপকূল উপেক্ষা করা একটি শৈলশিরায় গ্যারেজের দরজার আকারের চারটি জাল প্যানেল বসে, যেটি গুটিয়েরেজ আলভারাডো এবং অন্যান্য রেঞ্জাররা কুয়াশা সংগ্রাহক হিসাবে স্থাপন করেছিলেন। পার্কের কয়েকটি টয়লেটের একটিতে একটি সিঙ্ক সরবরাহ করার জন্য প্রতিদিন তাদের উপর যথেষ্ট জল ঘনীভূত হয়। কুয়াশা এত ঘন যে এটি একসময় প্রায় গুটিয়েরেজ আলভারাডোকে একটি পাহাড়ের মুখ থেকে সরাসরি সমুদ্রের দিকে নিয়ে যেতে বাধ্য করেছিল; মাটিতে কেবল একটি ছোট চিহ্ন তাকে শেষ মুহূর্তে বাম দিকে ঘুরতে মনে করিয়ে দেয়।

তবে সেই জলের অধিকাংশই গ্রিট ক্রাস্ট জীবের নাগালের বাইরে। দিনের বেশিরভাগ সময়, পাথরগুলি এত গরম হয়ে যায় যে তাদের উপর ভাজা গরম বাতাসের একটি সীমানা স্তর তৈরি হয়, যা জীবাণুগুলিকে আর্দ্রতা ভিজিয়ে রাখতে বাধা দেয়। অণুজীবগুলি ডিহাইড্রেটেড, সুপ্ত অবস্থায় দিনের তাপ অপেক্ষা করতে শিখেছে। কিন্তু রাতে, সালোকসংশ্লেষণের জন্য তাদের ব্যবহার করার জন্য কোন সূর্যালোক নেই। তাই জীবাণুরা সূর্যোদয়ের কয়েক ঘন্টা পরে কুয়াশা বা শিশির হিসাবে ঘনীভূত জল পান করতে পারে।

জং এবং সহকর্মীরা পরীক্ষা করেছেন যে জীবাণুগুলি সালোকসংশ্লেষণ শুরু করতে কত কম জল প্রয়োজন। আদর্শ পরিবেশন ছিল 0.25 মিলিমিটার জল - অন্য কোনও পরিচিত বায়োক্রাস্টের প্রয়োজনের চেয়ে কম। একবার স্যাঁতসেঁতে হয়ে গেলে, জীবাণুগুলি গবেষকরা কখনও দেখেনি এমন কোনও সম্প্রদায়ের তুলনায় দ্রুত সালোকসংশ্লেষণ শুরু করে।

বেলনাপ বলেন, "এই জীবের জন্য একটি হাইপার-শুষ্ক এলাকায় থাকা সত্ত্বেও দীর্ঘকাল বেঁচে থাকার এবং সমৃদ্ধির উপায় রয়েছে।" এই সম্পদশালীতা সেই ভূখণ্ডকে ব্যাপকভাবে প্রসারিত করে যা বায়োক্রাস্ট বিজ্ঞানীরা যা ভেবেছিলেন তার বাইরেও দখল করতে পারে। যদিও গ্রিট ক্রাস্ট এখনও পর্যন্ত শুধুমাত্র প্যান ডি আজুকারে পাওয়া গেছে, গবেষকরা সন্দেহ করেন যে এটি আতাকামার অন্যান্য অঞ্চলে এবং সম্ভবত দক্ষিণ আফ্রিকার মরুভূমিতেও বৃদ্ধি পেতে পারে।

"গ্রিট ক্রাস্ট এমন পরিস্থিতির জন্য একটি নতুন থ্রেশহোল্ড সেট করছে যা জীবনকে সম্ভব করে তোলে," জং বলেছিলেন।

তবুও মরুভূমি যেমন এই জীবাণুগুলিকে শর্তযুক্ত করেছে, জীবাণুগুলি আক্ষরিক অর্থেই মরুভূমিকে আকৃতি দেয়। সমস্ত জীবের উপনিবেশের কারণে ক্ষুদ্র শিলাগুলি, যখন গ্রিট ক্রাস্টগুলি ভিজে যায় এবং কোষগুলি পুনরায় হাইড্রেট করে তখন প্রতিটি গ্রিট পাথরের আয়তন প্রায় 25% বৃদ্ধি পায়। মরুভূমির কুয়াশা যখন ভিতরে এবং বাইরে গড়িয়ে যায়, গ্রিট পাথরগুলি ফুলে যায় এবং সঙ্কুচিত হয়। সালোকসংশ্লেষণের সময় জীবাণু দ্বারা নিঃসৃত অ্যাসিডগুলির সাথে এই নিয়মিত সংকোচনের একটি "জৈবিক আবহাওয়ার" প্রভাব রয়েছে - পাথর ভেঙে নুড়ি এবং নুড়ি থেকে গ্রিট পর্যন্ত।

যদিও সমস্ত বায়োক্রাস্ট কিছু মাত্রায় আবহাওয়া সঞ্চালন করে, গ্রিট ক্রাস্টের বড় দানাগুলি বিশেষভাবে এটির জন্য উপযুক্ত। প্রক্রিয়াটি তাদের পরিবেশকে প্রভাবিত করার জন্য জীবাণুর সম্পূর্ণ সম্ভাবনা প্রকাশ করে। একটি অণুজীব ত্বক নুড়ি একসাথে আঠালো করতে পারে, তাদের মাটিতে ভেঙ্গে ফেলতে পারে এবং প্রয়োজনীয় পুষ্টি দিয়ে সেই মাটিকে সার দিতে পারে। বাস্তবে, ভূত্বক মরুভূমিকে "টেরাফর্ম" করতে পারে।

2015 সালে একটি বিপর্যয়ের পরে জীবাণুর শক্তি সম্পূর্ণরূপে প্রদর্শন করা হয়েছিল। জং প্যান দে আজুকারে পা রাখার দুই বছর আগে, একটি বিরল আকস্মিক বন্যা এলাকাটিকে ধ্বংস করে দিয়েছিল। মাত্র দুই দিনে এই অঞ্চলে বহু বছরের মূল্যবান বৃষ্টি হয়েছে। ফলস্বরূপ বন্যার কারণে প্রতিবেশী শহরগুলিতে কমপক্ষে 31 জনের মৃত্যু হয়েছে।

মরুভূমি অবশ্য প্রাণে ফেটে পড়ে। পরের মাসগুলিতে, ময়লা বন্য ফুলের একটি অলৌকিক প্রদর্শনের জন্ম দিয়েছে - একটি "ডেজিয়ের্তো ফ্লোরিডো।" গাছপালারা কীভাবে এক দশকের দীর্ঘ বিশ্রাম থেকে জেগে উঠল এই ধরনের উদ্দীপনা নিয়ে মাটির জীববিজ্ঞানীরা হতবাক। কিন্তু আবার, মূল ভূত্বক হতে পারে.

ফার্নান্দো ডি. আলফারো, চিলির মেজর ইউনিভার্সিটির একজন মাইক্রোবায়াল ইকোলজিস্ট, মরুভূমিতে তার নিজের ক্ষুদ্র বন্যাকে মুক্ত করে সেই অনুমান পরীক্ষা করেন। তিনি মরুভূমির মাটির বর্গমিটার প্লটে গ্যালন বোতলজাত পানি ঢেলে দেন। বায়োক্রাস্টে আচ্ছাদিত প্লটগুলি অনেক বেশি সময় ধরে জল ধরে রাখে এবং কিছু মাত্র কয়েক সপ্তাহের মধ্যে গাছপালা অঙ্কুরিত করতে সক্ষম হয়।

"অনেক বছর ধরে, [বায়োক্রাস্ট] বৃষ্টির এই ইনপুটে খুব দ্রুত প্রতিক্রিয়া জানাতে সিস্টেম এবং সাবস্ট্রেট প্রস্তুত করছে," আলফারো বলেছেন। "এই ফুলের ঘটনাগুলি জীবাণুর এই ক্ষুদ্র সম্প্রদায়ের উপর নির্ভর করে।"

জংও জীবাণুর স্থিতিস্থাপকতা প্রত্যক্ষ করেছে। প্যান দে আজুকারের আশেপাশে 11টি সাইটে, তিনি প্রতিবেশী কালো এবং সাদা দাগগুলি নির্বাচন করেন এবং তাদের জৈবিক কার্যকলাপ পরিমাপ করেন। তারপর তিনি গ্রিটের উপরের স্তরটি সংগ্রহ করেন, এটিকে একটি প্রেসার কুকারে জীবাণুমুক্ত করেন এবং এটিকে আবার মাটিতে রাখেন। এক বছরের মধ্যে, অণুজীবগুলি জীবাণুমুক্ত প্লটগুলিকে পুনর্নির্মাণ করা শুরু করার সাথে সাথে এক সময়ের কালো অঞ্চলগুলি আবার অন্ধকার হয়ে যায় - বায়োক্রাস্টে লাইকেন এবং অন্যান্য জীবাণুগুলির সাথে সাধারণত যেটা ঘটে তার চেয়ে অনেক বেশি দ্রুত। গত এক দশকে নেওয়া রিমোট সেন্সিং ডেটা দেখিয়েছে যে পার্কের পৃষ্ঠের 89% চেকারবোর্ড প্যাটার্নে আচ্ছাদিত। সেই ঔপনিবেশিক এলাকার মধ্যে, গত আট বছরে কালো-সাদা নকশার এক চতুর্থাংশ স্থানান্তরিত হয়েছে - সাধারণত অলস জীবাণুর জন্য একটি আশ্চর্যজনক দ্রুত প্রতিক্রিয়া সময়।

ভূমির ক্ষুদ্র বিজয়ীরা

গ্রিট ক্রাস্ট স্থানীয় বাস্তুতন্ত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, তবে এর বৈজ্ঞানিক আকর্ষণ সেখানে থামে না। প্রাচীন, স্থিতিশীল এবং অস্বাভাবিক, এই পরিবেশ জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের দৃষ্টি আকর্ষণ করে।

কয়েক দশক ধরে, বিজ্ঞানীরা আতাকামা মরুভূমির অংশগুলিকে ব্যবহার করেছেন পার্থিব analogues মঙ্গল গ্রহের জন্য চরম বিকিরণ, বিরল বৃষ্টিপাত, অনুর্বর ল্যান্ডস্কেপ এবং বন্য তাপমাত্রার ওঠানামা মরুভূমিকে আলাদা আলাদা করে তুলেছে। (গুটিয়েরেজ আলভারাডো অবশ্য মনে করেন যে প্যান দে আজুকার সম্পর্কে সবচেয়ে এলিয়েন জিনিসটি হল তার সহকর্মী পার্ক রেঞ্জাররা - "অবশ্যই তারা মঙ্গলবাসী," তিনি হাসতে হাসতে বললেন।)

গবেষকরা রাসায়নিক স্বাক্ষরের একটি লাইব্রেরি তৈরি করতে অ্যাটাকামা বায়োক্রাস্ট ব্যবহার করছেন যা মঙ্গল গ্রহে জীবাণু জীবের সন্ধানে গাইড করতে পারে। কিন্তু বায়োক্রাস্ট জীবগুলিও সামান্য কম বিদেশী গ্রহে জীবনের একটি জানালা খুলে দেয়: আদি পৃথিবী।

জীবাশ্ম প্রমাণ পরামর্শ দেয় যে জীবাণুগুলি প্রায় 3.5 বিলিয়ন বছর আগে গভীর সমুদ্রের হাইড্রোথার্মাল ভেন্টের কাছে বাস করত। জীবন কখন এবং কীভাবে ভূমি জয় করেছিল, তবে কম স্পষ্ট। মহাদেশের ভূখণ্ডটি আজকের চেয়ে কঠিন, তীক্ষ্ণ এবং অনেক বেশি নিষিদ্ধ ছিল।

অ্যারিজোনা স্টেট ইউনিভার্সিটির একজন ভূ-রসায়নবিদ এরিয়েল আনবার বলেছেন, "আপনার এখনকার মতো সুন্দরভাবে উন্নত মাটি পাওয়া যেত না।" "আতিথেয়তামূলক পরিবেশ তৈরি করার জন্য আগে বহু প্রজন্মের গাছপালা থাকার উপর নির্ভর করে - তাদের একটি কঠিন সময় ছিল।"

গাছপালা আসার আগে, কিছু গবেষক মনে করেন, জীবাণুর ক্রাস্টগুলি খালি শিলাকে নিষিক্ত মাটিতে রূপান্তর করে জমি প্রস্তুত করতে সাহায্য করতে পারে। চরম অবস্থার সাথে মানিয়ে নেওয়া একটি বায়োক্রাস্ট একটি উপযুক্ত সাবস্ট্রেটকে ধরে রাখতে পারে যা পুষ্টি ধারণ করে এবং নিয়মিত কুয়াশায় ভেজা থাকে। ধীরে ধীরে শিলাগুলিকে আবহাওয়ার দ্বারা এবং পলিকে মাটি হিসাবে স্থিতিশীল করে, এটি পরিবেশকে এমনভাবে পরিবর্তন করতে পারে যা উচ্চতর জীবের বিকাশকে উন্নীত করে।

"প্যান দে আজুকারের এই বায়োক্রাস্ট এই দৃশ্যের প্রতিনিধিত্ব করে," আলফারো বলেছিলেন। "এটি একটি আদিম সম্প্রদায়ের মতো যা মাটির বিকাশ বৃদ্ধি করে এবং আরও জটিল সম্প্রদায় তৈরি করে।"

আতাকামাতে গ্রিট ক্রাস্ট জীবাণুগুলি আজ সেইগুলির একটি নিখুঁত প্রতিরূপ নয় যা প্রথমদিকে পৃথিবী প্রস্তুত করেছিল। এই ধরনের একটি প্রাচীন সম্প্রদায় সম্ভবত একটি অক্সিজেন-স্বল্পতাপূর্ণ পরিবেশের জন্য সুরক্ষিত এবং লাইকেনবিহীন, যা শুধুমাত্র গত 250 মিলিয়ন বছরে বিবর্তিত হয়েছে বলে মনে করা হয়। কিন্তু গবেষকরা একমত যে আধুনিক গ্রিট ক্রাস্ট সম্প্রদায়গুলি এখনও যুগের আগে যা এসেছিল তার জন্য মূল্যবান অ্যানালগ হিসাবে কাজ করতে পারে।

জীবাণুরা যে প্রাথমিক পৃথিবীর বাসযোগ্যতা তৈরি করতে পারে এই ধারণাটি নতুন নয়। 1980 এর দশকে, হাওয়ার্ড ইউনিভার্সিটির পরিবেশ বিজ্ঞানী ডেভিড শোয়ার্টজম্যান এবং নিউ ইয়র্ক ইউনিভার্সিটির টাইলার ভলক পরামর্শ দিয়েছিলেন যে জৈবিক আবহাওয়া প্রাথমিক স্থল জীবনের কারণে সৃষ্ট বায়ুমণ্ডল থেকে পর্যাপ্ত কার্বন ডাই অক্সাইড পৃথিবীর পৃষ্ঠকে শীতল করে অন্য প্রাণীদের জন্য বাসযোগ্য পরিসরে পরিণত করতে পারত। "আমাদের কাছে আর্কিয়ানে সত্যিই তীব্র আবহাওয়ার প্রমাণ আছে," শোয়ার্টজম্যান বলেছিলেন। "সম্ভবত বায়োক্রাস্টগুলি এতে কিছু ভূমিকা পালন করেছিল।"

কিন্তু আমাদের অনুমানের উপর নির্ভর করতে হবে না। গত কয়েক দশক ধরে, আর্কিয়ানের সময় ভূমিতে জীবাণু সম্প্রদায়ের জন্য পরোক্ষ প্রমাণ পাওয়া গেছে। ওরেগন বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন ইমেরিটাস প্রফেসর গ্রেগরি রেটাল্যাক বিশ্বাস করেন যে তিনি জীবাশ্মকৃত মৃত্তিকাতে (বা "প্যালিওসল") বায়োক্রাস্টের মতো সম্প্রদায়ের প্রমাণ পেয়েছেন যা 3.7 বিলিয়ন বছর আগে - সমুদ্রে জীবনের উদ্ভব হয়েছিল এমন সাধারণ ধারণাকে চ্যালেঞ্জ করে। "প্যালিওসলের প্রমাণগুলি বেশ স্পষ্ট যে ভূমিতে সমস্ত ধরণের জিনিস ছিল, এমনকি খুব প্রথম দিকেও," তিনি বলেছিলেন। "আপনি এই মাইক্রোবিয়াল ক্রাস্ট ফ্যাব্রিকগুলি খালি চোখে দেখতে পারেন।"

নেতৃত্বে একটি দল ক্রিস্টোফ থমাজো, বারগান্ডি বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন ভূ-জীববিজ্ঞানী, প্রমাণ পেয়েছেন যে কিছু আধুনিক বায়োক্রাস্ট আর্কিয়ানের সময় প্রথম পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলে বেঁচে থাকতে পারত: তাদের জীবাণুগুলি দক্ষতার সাথে বায়বীয় নাইট্রোজেনকে অ্যামোনিয়াম এবং নাইট্রেটে স্থির করতে পারত, উদীয়মান বিশ্বে অ্যাক্সেসযোগ্য পুষ্টি সরবরাহ করতে পারে। বাস্তুতন্ত্র গবেষকরা আরও লক্ষ্য করেছেন যে কিছু মরুভূমির বায়োক্রাস্টের কিছু আইসোটোপিক কার্বন এবং নাইট্রোজেন উপাদান আর্কিয়ান থেকে আসা পাথরের মতো।

"[এই বায়োক্রাস্টগুলিতে] স্বাক্ষর রয়েছে যা আর্কিয়ান জৈব পদার্থের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ," থমাজো বলেছিলেন। তিনি "বেশ আত্মবিশ্বাসী" যে গ্রহের প্রথম স্থলজ বাসিন্দারা আধুনিক বায়োক্রাস্টের মতো কিছু ছিল।

স্থিতিস্থাপক কিন্তু ভঙ্গুর

পার্ক থেকে ড্রাইভ করার সময়, গুটিয়েরেজ আলভারাডো গাড়ি থামায়, বের হয় এবং ঘুরে দাঁড়ায়। তার গাড়ির টায়ার ট্র্যাকগুলি গ্রিট ক্রাস্টের ঘন কভারেজের মাধ্যমে তীব্রভাবে কাটা হয়েছে, তাদের জেগে থাকা জীবাণুবিশিষ্ট মৃতদেহের একটি অ্যারে রেখে গেছে। ভূত্বক স্থিতিস্থাপক, কিন্তু এটি অবিনশ্বর থেকে অনেক দূরে, এবং এমনকি মানুষের পায়ের ছাপ এটির ছোট অংশগুলিকে মুছে ফেলতে পারে। এই কারণেই ন্যাশনাল পার্ক সার্ভিস পশ্চিম মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র জুড়ে "ভূত্বক আবৃত করবেন না" চিহ্ন পোস্ট করেছে, শ্বাসপ্রশ্বাসের মাটি রক্ষা করার জন্য হাইকারদের পথে থাকার আহ্বান জানিয়েছে।

গুটিয়েরেস আলভারাডো গ্রিট ক্রাস্টের বিস্তৃতির মূল্য রাখে। একজন রেঞ্জার হিসাবে, তার লক্ষ্য হল পার্কের ল্যান্ডস্কেপ এবং এতে বসবাসকারী সমস্ত কিছুকে অবহেলাকারী দর্শনার্থী এবং আক্রমণাত্মক মাইনিং অপারেশন থেকে নিরাপদ রাখা। একটি গবেষণায় এপ্রিলে প্রকাশিত যে তিনি জং এবং ভ্যান ডেন ব্রিঙ্কের সাথে সহ-লেখক করেছেন, তিনি চিলির জাতীয় উদ্যানের ব্যবস্থাপনাকে তাদের প্রকৃতি সংরক্ষণ পরিকল্পনায় বায়োক্রাস্টগুলি বিবেচনা করার জন্য অনুরোধ করেছিলেন।

"আমাদের ন্যায্যতা দিতে হবে কেন আমরা রাস্তা বন্ধ করি বা কিছু ট্রেইল বন্ধ করি যাতে কেউ সেখানে যেতে না পারে," গুটিয়েরেজ আলভারাডো বলেছেন। "আমাদের কোন আইন নেই, তাই গবেষণা আমাদের ব্যাকআপ।"

কিন্তু বায়োক্রাস্টগুলি পায়ের ছাপের চেয়ে অনেক খারাপ একটি নৃতাত্ত্বিক হুমকির সম্মুখীন: জলবায়ু পরিবর্তন।

2018 সালে, বেলনাপ, বুডেল এবং তাদের সহকর্মীরা একটি সমীক্ষা প্রকাশ করেছেন যাতে বিশ্বজুড়ে বিভিন্ন বায়োক্রাস্ট কীভাবে জলবায়ু পরিবর্তন এবং ভূমি-ব্যবহারের তীব্রতার সাথে খাপ খাইয়ে নেবে। তাদের মডেলগুলি ভবিষ্যদ্বাণী করেছিল যে শতাব্দীর শেষের দিকে, বায়োক্রাস্টের বিশ্বব্যাপী কভারেজ 25% বা তার বেশি হ্রাস পেতে পারে। এই হ্রাসগুলি কম স্বাস্থ্যকর মাটি তৈরি করতে পারে এবং আলগা ধূলিকণা তুষারপ্যাকে বসতে পারে, আরও তাপ আটকে দিতে পারে এবং গ্রহের জলবায়ু অসুস্থতাকে আরও খারাপ করতে পারে। "তাহলে আমরা সত্যিই মঙ্গল গ্রহের সাথে অ্যানালগগুলি দেখতে শুরু করব," ভ্যান ডেন ব্রিঙ্ক বলেছিলেন।

যাইহোক, আতাকামা বায়োক্রাস্টগুলি এই মডেলে আলাদা। উন্নত জলবায়ু পরিস্থিতির অধীনে, যখন বেশিরভাগ অন্যান্য ভূত্বক মারা যায়, তখন গ্রিটটি ফুলে উঠতে দেখা যায়।

সূর্য অস্ত যাওয়ার সাথে সাথে গুটিয়েরেজ আলভারাডো, ভ্যান ডেন ব্রিঙ্ক এবং আমি একটি বালুকাময় ঢিবির উপরে উঠেছি, ঘূর্ণায়মান পাহাড়গুলিকে কুয়াশা গ্রাস করে নেওয়ার শেষ এক ঝলক দেখার জন্য। উপরে থেকে, আমি গ্রিট সাম্রাজ্যের সত্যিকারের বিস্তৃতিরও প্রশংসা করতে পারি এবং এর সৈন্যদলগুলি নিঃশব্দে দিগন্তের বাইরে অঞ্চল দাবি করে। আমি সাহায্য করতে পারি না, কিন্তু ভাবতে পারি কিভাবে, শিলাগুলি হয়তো আরও একটি গোপনীয়তা বজায় রেখেছিল: এই ধরনের জীবাণু যদি প্রথম আসে, সম্ভবত তারাও শেষ পর্যন্ত যাবে।