యునైటెడ్ స్టేట్స్లోని న్యూ మెక్సికోలోని కార్ల్స్బాడ్ గుహలో పూర్తి చీకటిలో కిరణజన్య సంయోగక్రియను నిర్వహించగల సైనోబాక్టీరియాను శాస్త్రవేత్తలు గుర్తించారు. ఈ సూక్ష్మజీవులు శక్తిని మార్చడానికి కనిపించే కాంతి కంటే సమీప-పరారుణ కాంతిని ఉపయోగిస్తాయి. ఈ ఆవిష్కరణ పాలపుంతలో సర్వసాధారణమైన ఎరుపు మరగుజ్జు నక్షత్రాలను కక్ష్యలో ఉంచే ఎక్సోప్లానెట్లపై జీవం ఉనికికి అవకాశాలను విస్తరిస్తుంది.
ఈ యాత్ర 2018 లో గుహ యొక్క లోతులలో జరిగింది, అక్కడ కనిపించే కాంతి చేరుకోలేదు. పరిశోధకులు హాజెల్ బార్టన్, అలబామా విశ్వవిద్యాలయంలోని గుహ జీవశాస్త్రవేత్త మరియు ఉప్ప్సల విశ్వవిద్యాలయంలో సూక్ష్మజీవుల జీవశాస్త్రవేత్త లార్స్ బెహ్రెండ్, ఈ జీవులలో కప్పబడిన ప్రకాశవంతమైన ఆకుపచ్చ గోడలను గమనించారు. సైనోబాక్టీరియా 700 నానోమీటర్లకు మించిన తరంగదైర్ఘ్యాలను సంగ్రహించడానికి క్లోరోఫిల్ డి మరియు ఎఫ్లను ఉపయోగిస్తుందని వారు ధృవీకరించారు.
సున్నపురాయి శిలల ద్వారా ప్రతిబింబించే సమీప-పరారుణ కాంతికి ఈ గుహ అద్దంలా పనిచేస్తుంది. దీని ఫలితంగా ప్రవేశద్వారంతో పోలిస్తే లోతైన భాగాలలో 695 రెట్లు ఎక్కువ తీవ్రత ఉంటుంది. సూక్ష్మజీవులు అత్యంత వివిక్త మరియు చీకటి ప్రాంతాలలో కేంద్రీకరిస్తాయి, బహుశా మిలియన్ల సంవత్సరాల వరకు మారవు.
గుహలో కనుగొన్న వివరాలు
గోడలపై ఘాటైన ఆకుపచ్చని బహిర్గతం చేయడానికి పరిశోధకులు ఫ్లాష్లైట్లను ఉపయోగించారు. ప్రయోగశాల పరీక్షలు సూర్యరశ్మి లేకుండా కిరణజన్య సంయోగక్రియను ధృవీకరించాయి. సైనోబాక్టీరియా రక్షిత మరియు వివిక్త వాతావరణంలో వృద్ధి చెందుతుంది.
గుహ నిర్మాణం 4 నుండి 11 మిలియన్ సంవత్సరాల నాటిది, సున్నపురాయిలోకి సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం ద్వారా క్షీణించింది. జాతీయ ఉద్యానవనం సంవత్సరానికి 350,000 మంది సందర్శకులను ఆకర్షిస్తుంది, అయితే ఈ ఇటీవలి శాస్త్రీయ ఆవిష్కరణ గురించి కొద్దిమందికి తెలుసు.
ఆస్ట్రోబయాలజీకి చిక్కులు
గెలాక్సీలోని చాలా నక్షత్రాలు ప్రధానంగా పరారుణ కాంతిని విడుదల చేస్తాయి. M మరియు K రకం నక్షత్రాలు సూర్యుడిలా కాకుండా ప్రధానంగా ఉంటాయి. ఈ సామర్ధ్యం కిరణజన్య సంయోగక్రియ యొక్క పరిమితులను కనిపించే ఎరుపుకు మించి విస్తరించింది.
మునుపటి పరిశోధన క్లోరోఫిల్ aతో పరిమితిని 700 నానోమీటర్లుగా నిర్ణయించింది. ఇప్పుడు, క్లోరోఫిల్ ఎఫ్తో, ఇది 780 నానోమీటర్లకు చేరుకుంటుంది. ఎరుపు మరగుజ్జుల చుట్టూ ఉన్న విస్తృత నివాసయోగ్యమైన మండలాల్లో కిరణజన్య సంయోగక్రియ జీవం ఉండవచ్చని ఇది సూచిస్తుంది.
సంబంధిత చారిత్రక పురోగతులు
గత ఆవిష్కరణలలో 1890లో సెర్గీ నికోలెవిచ్ వినోగ్రాడ్స్కీ గుర్తించిన కెమోసింథసిస్ ఉన్నాయి. 1996లో, హిడెకి మియాషితా ఇన్ఫ్రారెడ్ కాంతిని ఉపయోగించి అకారియోక్లోరిస్ మెరీనాను కనుగొన్నారు. ఎల్లోస్టోన్ మరియు ఆస్ట్రేలియాలో 2018 అధ్యయనాలు షేడెడ్ పరిసరాలలో కిరణజన్య సంయోగక్రియను చూపించాయి.
జీవులు విపరీతమైన పరిస్థితులకు అనుగుణంగా ఉంటాయని ఈ పరిశోధనలు ఆధారాలు సేకరించాయి. కార్ల్స్బాడ్ సైనోబాక్టీరియా పూర్తిగా కనిపించే కాంతి లేకపోవడానికి ఒక ఉదాహరణ.
నాసాతో ప్రాజెక్ట్ ప్రతిపాదన
బార్టన్ మరియు బెహ్రెండ్ట్ కిరణజన్య సంయోగక్రియ కోసం కనీస కాంతి మరియు తరంగదైర్ఘ్యం పరిమితులను కొలవాలని ప్రతిపాదించారు. జేమ్స్ వెబ్ స్పేస్ టెలిస్కోప్తో పరిశీలనలను మెరుగుపరచడం ప్రాజెక్ట్ లక్ష్యం. ఎక్సోప్లానెటరీ వాతావరణం యొక్క స్పెక్ట్రోస్కోపిక్ విశ్లేషణలు ఆక్సిజన్ లేదా ఇతర జీవ సంకేతాలను గుర్తించగలవు.
ఆక్సిజన్కు కొన్ని జీవ రహిత వివరణలు ఉన్నాయి. అభ్యర్థి నక్షత్రాల సంఖ్యను బిలియన్ల నుండి డజన్ల కొద్దీ తగ్గించడం లక్ష్య శోధనలను సులభతరం చేస్తుంది.
విపరీతమైన గుహ పరిస్థితులు
కార్ల్స్ బాడ్ కావెర్న్స్ అతిపెద్ద భూగర్భ వ్యవస్థలలో ఒకటి. ప్రకాశవంతమైన స్టాలక్టైట్లు ఈ స్థలాన్ని వర్ణిస్తాయి. రాళ్ల నుండి పరావర్తనం చెందడం వల్ల పరారుణ కాంతి లోతుగా చొచ్చుకుపోతుంది.
49 మిలియన్ సంవత్సరాల వరకు వేరుచేయబడిన సూక్ష్మజీవులు కీలక ప్రక్రియలను నిర్వహిస్తాయి. ఇది కఠినమైన వాతావరణంలో స్థితిస్థాపకతను ప్రదర్శిస్తుంది.
భూసంబంధమైన ఆహార గొలుసుల ఆధారం, కిరణజన్య సంయోగక్రియ, మానవ కంటికి కనిపించని వర్ణపటంలో సంభవించవచ్చని ఆవిష్కరణ బలపరుస్తుంది. ఈ పరిమితులను ఖచ్చితంగా మ్యాప్ చేయడానికి శాస్త్రవేత్తలు పరిశోధనలు కొనసాగిస్తున్నారు.
