பாக்டீரியா...பூஞ்சைகள்... ஆர்க்கியா குடும்பங்கள்... இதையும் ஆவணப்படுத்த ஆரம்பிச்சுட்டாங்க!

இந்த பூமியை உயிர்க் கோளம் என்பார்கள். கண்ணுக்குத் தெரியும் உயிர்கள் மட்டுமல்ல, கண்ணுக்கே தெரியாத பல கோடி உயிரினங்களும் வாழும் பிரதேசம் இந்தப் புவி மண்டலம்.

மைக்ரோ ஆர்கானிசம்ஸ் எனப்படும் பாக்டீரியா, ஆர்க்கியா மற்றும் பூஞ்சை போன்ற நுண்ணுயிர்கள் இயற்கையின் பல்வேறு செயல்பாடுகளில் முக்கியமான வேலையைச் செய்கின்றன. இப்புவியில் உள்ள எல்லா ஸ்தூலமான பொருட்களுமே ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்துக்குப் பிறகு அழிகின்றன. அப்படி அழியும்போது அது கார்பன் மூலக்கூறாகவே மாறும். இப்படி உருவாகும் கார்பன் நுண்துகள்கள் அனைத்தையும் மண்ணில் கரைப்பது இந்த நுண்ணுயிர்களின் கைங்கர்யம்தான். அதுபோலவே, நாம் உண்ணும் உணவிலுள்ள சத்துக்களை உடைத்து அதை நம் குடலில் சேர்ப்பதும் இந்த நுண்ணுயிர்கள்தான். இந்த நுண்ணுயிர்களில் பல நூறாயிரம் வகைகள் உள்ளன.

இதுவரை இவை ஒவ்வொன்றின் வகை பற்றியும் முறையான ஆவணப்படுத்தல்கள் இல்லாமல் இருந்தது. இதனால், இந்த குட்டி ஜீவன்கள் இந்த பூமியில் சுழி சுத்தமாக எத்தனை உள்ளன? எவை எவை என்னென்ன வேலைகள் செய்கின்றன? இவற்றுக்கு இடையே உள்ள தொடர்பு எத்தகையது என்பதை எல்லாம் அறிய முடியாமல் இருந்தது. கடந்த 2010ல் அமெரிக்காவின் உட்டா மாகாணத்தில் அமைந்துள்ள ஸ்நோபோர்டில் நுண்ணுயிர்கள் ஆய்வாளர்கள் மாநாடு ஒன்று நடைபெற்றது. அங்குதான் இந்த சின்னஞ்சிறு உயிர்த்துளிகளை முறையாக ஆவணப்படுத்த வேண்டும் என்ற முடிவு எடுக்கப்பட்டது. ஆனால், அது அத்தனை சுலபம் அல்ல.

உலகம் முழுதும் அரசு மற்றும் தனியார் நிறுவனங்கள் நடத்தும் ஆயிரக்கணக்கான ஆய்வகங்கள் உள்ளன. பல ஆண்டுகள் பாரம்பரியம் மிக்க இந்த ஆய்வகங்கள் ஒவ்வொன்றும் ஒவ்வொரு வகையான ஆய்வுமுறையைப் பின்பற்றி வருவதால் இவற்றிடம் உள்ள தகவல்களை ஒன்றுடன் ஒன்று ஒப்பிட்டு ஒரு பொது முடிவுக்கு வருவது அசாதாரணமான வேலையாக இருந்தது. இந்த சவாலை வெற்றிகரமாகக் கடந்து உலகம் முழுதுக்கும் பொதுவான புரோட்டோகால் உள்ள ஒரு முழுமையான ஆவணமுறையை உருவாக்கி பல்லாயிரம் உயிர்களைத் தொகுத்துள்ளார்கள் நம் விஞ்ஞானிகள். ‘‘இது உங்களுக்குப் பைத்தியம் பிடிக்க வைக்கும் வேலை.

உலகம் முழுதும் பல நூறாயிரம் வகையான நுண்ணுயிர்கள் இருக்கின்றன. இந்த ஒவ்வொன்றுக்கும் ஒவ்வொரு பகுதியிலும் ஒவ்வொரு பேர் கொடுத்து வைத்துள்ளார்கள். போதாக்குறைக்கு பார்ப்பதற்கு ஒரே மாதிரி இருந்தாலும் அது வசிக்கும் சூழலுக்கு ஏற்ப அவற்றில் நுட்பமான வேறுபாடுகளும் உள்ளன. அதனால், இவற்றுக்கு இடையே உயிரியல்ரீதியான வேறுபாடு என்ன என்பதைக் கண்டறிவதே மலையைப் புரட்டும் வேலையாக இருந்தது. இந்த மைக்ரோபியல் சமூகங்கள் எப்படிப் பரவுகின்றன, இவற்றைப் பரப்பும் காரணிகள் என்னென்ன என்பதும் எங்கள் பிரதான ஆர்வமாக இருந்தது.

ஜேனட் ஜேன்சன் மற்றும் ஜேக் கில்பர்ட் என்ற என் இரு சகாக்களுடன் இணைந்து இதை ஆவணப்படுத்துவது எப்படி எனத் திட்டமிட்டேன். இதுவரை உலகில் இருந்த எல்லா புரோட்டோகால் முறைகளையும் தவிர்த்துவிட்டு புத்தம் புதிதாக ஓர் ஆவணமுறையை உருவாக்கத் தொடங்கினோம். உலகம் முழுக்க உள்ள எல்லா நுண்ணுயிர்கள் எக்ஸ்பர்ட்களுக்கும் அவர்களிடம் உள்ள நுண்ணுயிர்களின் சாம்பிளை அனுப்பித் தரக் கோரினோம். அவை அனைத்தையும் ஒரு புதிய முறையில் விஞ்ஞானபூர்வமாக ஆவணப்படுத்தி அந்த அனைத்துத் தகவல்களையும் அனைவரும் பயன்படுத்தும்படியாகப் பொதுவில் வைக்கப்போகிறோம் என்ற வாக்குறுதியுடன் இதைச் செய்தோம்...’’ என்கிறார் கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்தின் மருத்துவக் கல்லூரியில்  நுண்ணுயிரியல் துறை இயக்குநராகப் பணியாற்றும் ராப் நைட்.

தொல்பழங்குடிகளின் மனிதக் குடலில் வாழும் சார்ந்துண்ணி வகை பாக்டீரியாவில் தொடங்கி ஆழ்கடல்களிலும், நதிக்கரைகளிலும், வறண்ட நிலங்களிலும் வாழும் ஜீவராசிகளின் உடலில் உள்ள பாக்டீரியா வரை அனைத்து வகையான பாக்டீரியாவும் சேகரிக்கப்பட்டன. உலகம் முழுதும் இருந்து 43 நாடுகளைச் சேர்ந்த 500க்கும் மேற்பட்ட ஆராய்ச்சியாளர்கள் சாம்பிள்கள் அனுப்பினார்கள். அவை அனைத்தும் 25 உறைபனி பெட்டகங்களில் பாதுகாக்கப்படுகின்றன. 16s ரைபோசோமல் என்று ஒரு ஆர்என்ஏ உள்ளது. இதை ‘rRNA’ என்பார்கள். இவ்வுலகில் உள்ள எல்லா பாக்டீரியா, பூஞ்சை மற்றும் ஆர்க்கியா போன்ற நுண்ணுயிர்களின் உடலில் மட்டுமே காணப்படும் தனித்துவமான பார்கோட் இது என்று சொல்லலாம்.

இதை அடிப்படையாகக் கொண்டுதான் இந்த சாம்பிள்களை வரிசைப்படுத்தியுள்ளார்கள். அது எந்த இடத்தில் இருந்து வந்தது என்பதையும் குறித்துக் கொண்டதன் மூலம் ஒரே வகையான நுண்ணுயிர் இருமுறை ஆவணமாவது தடுக்கப்பட்டது. இந்த புரோட்டோகால் மூலம் 3,07,572 வகையான 16s ரைபோசோம்கள் ஆவணமாகியுள்ளன. ஒரு பாக்டீரியம் அது மண்ணில் இருந்து வந்ததா? மனித உடலில் இருந்து வந்ததா என்பதைப் பகுத்து ஆய்வது பல சுவாரஸ்யமான திறப்புகளை ஏற்படுத்தி இருக்கிறது. குறிப்பாக, சுற்றுச் சூழலுக்கும் நுண்ணுயிர் பெருக்கத்துக்கும் உள்ள தொடர்பு பற்றிய பார்வையைக் கூறலாம். பொதுவாக, புவியின் வெப்பம் அதிகமானால் நுண்ணுயிர்கள் பெருகும், குளிரில் பெருகாது என்று சொல்வார்கள்.

ஆனால், இந்த சாம்பிள்களின்படி மனித உடலில் சார்ந்துண்ணிகளாக உள்ள பாக்டீரியா வெப்பத்தைவிடவும் குளிரான தருணங்களிலும் பிரதேசங்களிலுமே அதிகமாகப் பெருகுவது நிரூபணமாகியுள்ளது. கடற்பாசிகள் எனும் நுண்ணுயிர்கள்தான் கடலின் உயிர்ச் சூழல் மண்டலத்தையே உருவாக்கியதில் முக்கியமான இடம் பிடிக்கிறது என்று ஓர் ஆய்வு சொல்கிறது. அதே சமயம் எறும்புதின்னிகள் போன்றவற்றின் வயிற்றில் உள்ள பாக்டீரியாவை ஆய்வு செய்தபோது அவற்றின் உணவுப் பழக்கவழக்கங்களும் பரிணாம எத்தனங்களுமே அதன் வயிற்றில் உள்ள நுண்ணுயிர்களின் மாற்றத்துக்கும் காரணம் எனக் கண்டறியப்பட்டுள்ளது.

இப்படியாக, நுண்ணுயிர்கள் உயிர்ச் சூழல் மண்டலத்தைப் பாதிப்பதும்; பிற உயிர்களைச் சார்ந்துண்ணிகளாக இருப்பதால் அவை மாறுவதும் கண்டறியப்பட்டுள்ளது. இந்த ஆவணப்படுத்தலின் போது சில எதிர்பாராத கண்டுபிடிப்புகளும் நிகழ்ந்துள்ளன. 2010ல் பிரிட்டீஷ் பெட்ரோலியத்துக்குச் சொந்தமான ஆயில் நிறுவனத்தில் எண்ணெய்க் கசிவு ஏற்பட்டு அது மெக்சிகோ வளைகுடா பகுதியில் கடலில் கலந்தது. எண்ணெய்க் கசிவை அங்குள்ள நுண்ணுயிர்கள் எப்படி எதிர்கொள்கின்றன என்று ஆய்வு செய்யப்பட்டது. சிலவகை பாக்டீரியா நுண்ணுயிர்கள் அந்த எண்ணெய் மூலக்கூறுகளைச் சிதைப்பது கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. அத்துடன் சில பாக்டீரியாவின் டி.என்.ஏ. கட்டுமானத்தில் எண்ணெயை சிதைப்பதற்கான திறன் அதிகரித்திருந்ததும் தெரியவந்தது.

நுண்ணுயிர்களை ஆவணப்படுத்துவது நிஜமாகவே அசாத்தியமான காரியம். இவர்கள் நம்பிக்கையோடு அதைச் செய்கிறார்கள். ஆனால், எவ்வளவு சிறப்பான புரோட்டோகால் கொண்டு அவற்றை நாம் செய்தாலும் அது முழுமையானதாக இருக்காது. ஏனெனில், நுண்ணுயிர்கள் காலந்தோறும் ஒன்று இன்னொன்றாகப் பரிணாமம் அடைந்துகொண்டே இருப்பவை என்று இந்த முயற்சி குறித்து அவநம்பிக்கை தெரிவிக்கும் விஞ்ஞானிகளும் இருக்கவே இருக்கிறார்கள். என்றாலும் நுண்ணுயிர்களைப் புரிந்துகொள்வது ஒட்டுமொத்த பூமியின் இருப்பையும் புரிந்துகொள்ளும் முயற்சியில் முக்கியமானது.  இப்போது நம் திறன் மற்றும் நம்மிடையே உள்ள கருவிகளால் அதை முழுமையாகச் செய்ய இயலாதுதான். ஆனால், என்றாவது ஒருநாள் அந்த முழுமையை நாம் அடைவோம். அதற்காக இப்போது அதைத் தொடங்க வேண்டி இருக்கிறது என்கிறார்கள் ராப் நைட் அணியைச் சேர்ந்தவர்கள்.