एक नए अध्ययन में, वैज्ञानिकों ने यह पता लगाया है कि सूक्ष्मजीवों को संक्रमित करने वाले वायरस वातावरण के जरिए एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस मीथेन चक्र में अहम भूमिका निभाकर जलवायु परिवर्तन को बढ़ा रहे हैं।
शोधकर्ताओं ने विभिन्न झीलों से लेकर गाय के पेट के अंदर तक, 15 अलग-अलग आवासों से मेटागेनोमिक डीएनए आंकड़ों के लगभग 1,000 सेटों का विश्लेषण किया। इसमें में पाया गया कि माइक्रोबियल वायरस मीथेन की प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने के लिए विशेष आनुवंशिक तत्व रखते हैं, जिन्हें सहायक चयापचय जीन (एएमजी) कहा जाता है।
जीव कहां रहते हैं, इसके आधार पर, इन जीनों की संख्या अलग-अलग हो सकती है, जिससे पता चलता है कि पर्यावरण पर वायरस का पड़ने वाला प्रभाव भी उनके निवास स्थान के आधार पर अलग-अलग होता है।
प्रमुख अध्ययनकर्ता और ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी में बायर्ड पोलर एंड क्लाइमेट रिसर्च सेंटर के शोधकर्ता जीपिंग झोंग ने कहा, यह खोज बेहतर समझ के लिए एक महत्वपूर्ण हिस्से को जोड़ती है, जिसमें इस बात का पता लगाया जा सकता है कि मीथेन विभिन्न पारिस्थितिक तंत्रों के भीतर कैसे परस्पर क्रिया करती है और कैसे निकलती है।
झोंग ने कहा, यह समझना महत्वपूर्ण है कि सूक्ष्मजीव मीथेन की प्रक्रियाओं को कैसे आगे बढ़ाते हैं। मीथेन चयापचय प्रक्रियाओं में माइक्रोबियल की भूमिका का अध्ययन दशकों से किया जा रहा है, लेकिन संक्रमण को लेकर शोध अभी भी काफी कम हैं और हम इनके बारे में और अधिक जानना चाहते हैं। यह अध्ययन नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित हुआ है।
वायरस ने पृथ्वी की सभी पारिस्थितिक, जैव-रासायनिक और विकासवादी प्रक्रियाओं को बदलने में मदद की है, लेकिन अपेक्षाकृत हाल ही में वैज्ञानिकों ने जलवायु परिवर्तन के साथ उनके संबंधों की खोज शुरू की है। उदाहरण के लिए, मीथेन कार्बन डाइऑक्साइड के बाद ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन का दूसरा सबसे बड़े कारण हैं, लेकिन यह बड़े पैमाने पर आर्किया नामक एककोशिकीय जीवों द्वारा उत्पादित होता है।
सह-अध्ययनकर्ता और ओहियो राज्य में माइक्रोबायोम साइंस सेंटर में माइक्रोबायोलॉजी के प्रोफेसर मैथ्यू सुलिवन ने कहा, वायरस पृथ्वी पर सबसे प्रचुर जैविक इकाई हैं। यहां, हमने वायरस-एनकोडेड चयापचय जीन की लंबी सूची में मीथेन साइक्लिंग जीन को जोड़कर उनके प्रभावों के बारे में जो कुछ भी हम जानते हैं उसका विस्तार किया। हमारी टीम ने यह जवाब देने की कोशिश की कि संक्रमण के दौरान वास्तव में कितने 'माइक्रोबियल चयापचय' वायरस में बदलाव हो सकता है।
झोंग ने कहा, हालांकि, वायुमंडलीय तापमान को बढ़ाने में रोगाणुओं की भूमिका का अब अच्छी तरह से पता चल गया है, लेकिन इस बारे में बहुत कम जानकारी है कि इन सूक्ष्मजीव को संक्रमित करने वाले वायरस द्वारा एन्कोड किए गए मीथेन चयापचय से संबंधित जीन उनके मीथेन उत्पादन को कैसे प्रभावित करते हैं। इस रहस्य को सुलझाने के लिए झोंग और उनके सहयोगियों को अनोखे माइक्रोबियल भंडार से माइक्रोबियल और संक्रामक डीएनए नमूने एकत्र करने और उनका विश्लेषण करने में लगभग एक दशक लगाए।
टीम द्वारा अध्ययन के लिए चुने गए सबसे महत्वपूर्ण स्थानों में से एक व्राना झील है, जो क्रोएशिया में संरक्षित प्रकृति रिजर्व का हिस्सा है। मीथेन से भरपूर झील के तलछट के अंदर, शोधकर्ताओं को प्रचुर मात्रा में माइक्रोबियल जीन मिले जो मीथेन उत्पादन और ऑक्सीकरण को प्रभावित करते हैं। इसके अतिरिक्त, उन्होंने विविध संक्रामक समुदायों की खोज की और 13 प्रकार के एएमजी को सामने लाए जो उनके मेजबान के चयापचय को नियमित करने में मदद करते हैं।
झोंग ने कहा, इसके बावजूद, इस बात का कोई सबूत नहीं है कि ये वायरस सीधे तौर पर मीथेन चयापचय जीन को एनकोड करते हैं, जिससे पता चलता है कि मीथेन चक्र पर वायरस का संभावित प्रभाव उनके निवास स्थान के अनुसार अलग-अलग होता है।
कुल मिलाकर, अध्ययन से पता चला कि अधिक संख्या में मीथेन चयापचय एएमजी संबंधित वातावरण जैसे गाय के पेट के अंदर पाए जाने की अधिक संभावना है, जबकि इनमें से कम जीन पर्यावरणीय आवासों जैसे झील तलछट में पाए गए थे। क्योंकि गायें और अन्य पशुधन भी वैश्विक मीथेन उत्सर्जन का लगभग 40 फीसदी पैदा करने के लिए जिम्मेदार हैं, इसलिए उनका काम बताता है कि वायरस, जीवित प्राणियों और समग्र रूप से पर्यावरण के बीच वैज्ञानिकों की सोच से कहीं अधिक जटिल रूप से एक साथ जुड़े हो सकते हैं।
झोंग ने कहा, इन निष्कर्षों से पता चलता है कि वायरस से वैश्विक प्रभावों को कम करके आंका गया है और इस पर अधिक ध्यान देने की जरूरत है।
हालांकि यह स्पष्ट नहीं है कि मानवजनित गतिविधियों ने इन वायरस के विकास को प्रभावित किया होगा या नहीं, टीम को उम्मीद है कि इस काम से प्राप्त नई जानकारी पृथ्वी पर सभी जीवन में रहने वाले संक्रामक एजेंटों की शक्ति के बारे में जागरूकता बढ़ाएगी।
झोंग ने कहा, फिर भी, इन वायरस के आंतरिक तंत्र के बारे में और अधिक जानने के लिए, पृथ्वी के मीथेन चक्र में उनके योगदान के बारे में और अधिक समझने के लिए और प्रयोगों की आवश्यकता होगी, खासकर जब वैज्ञानिक सूक्ष्म रूप से संचालित मीथेन उत्सर्जन को कम करने के तरीकों की दिशा में काम कर रहे हैं।
उन्होंने कहा, यह काम जलवायु परिवर्तन के संक्रामक प्रभावों को समझने के लिए एक शुरुआती कदम है, अभी भी बहुत कुछ सीखना बाकी है।