પૃથ્વી પર જીવ વિકાસ માટે ધૂમકેતુ જવાબદાર છે?

- ફયુચર સાયન્સ-કે.આર.ચૌધરી

પૃ થ્વી પર જીવ પ્રાગટયની ઘટના ખરેખર જટિલ છે.  પરંતુ તેમાં એક  મોટી સરળતા જોવા મળે છે.  પૃથ્વીના દરેક ભાગમાં તમને વનસ્પતિ,  પ્રાણી, પક્ષી કે સૂક્ષ્મ જીવોની સૃષ્ટિ ફેલાયેલી જોવા મળે છે. પૃથ્વી  ઉપર જીવ સૃષ્ટિની શરૂઆત કરનાર પ્રથમ આદિકોષ અથવા સૂક્ષ્મ  એકકોષી સજીવની  રચના કઈ રીતે થઈ હશે? આ વાત આધુનિક  સાયન્સ માટે સૌથી મોટી રહસ્યમય ઘટના અને  સળગતી સમસ્યા  છે.   આ રહસ્ય ઉકેલવા માટે અલગ અલગ પ્રકારની થિયરીઓ રજૂ કરવામાં  આવે છે, પરંતુ  કોઈ થિયરીના સીધા પુરાવા મળ્યા નથી.  બ્રહ્માંડમાં  અન્ય  કોઈ ગ્રહ ઉપર જીવનનો વિકાસ થયો છે કે નહીં, તે વાત મનુષ્ય  જાણવા માંગે છે,  પરંતુ પૃથ્વી ઉપર જીવનનો વિકાસ કઈ રીતે થયો છે?   તે સવાલનો સંપૂર્ણ જવાબ માનવી આપી શકતો નથી!  આપણી પાસે  પૂર્વધારણા અને  જીવન વિકાસને સમજાવતી સંભવિત થિયરીઓ છે.   પરંતુ કોઈ  વિજ્ઞાાની  એમ કહી શકતો નથી કે 'પૃથ્વી ઉપર જીવનું  પ્રાગટય આ રીતે જ થયું હતું'.

પૃથ્વીની ઉંમર ૪.૫૦  અબજ  વર્ષ માનવામાં આવે છે.  આપણને  પ્રાચીન સજીવ અશ્મિઓના જે પુરાવા મળ્યા છે, તે આશરે ૩.૭૦ અબજ  વર્ષ જુના છે. જેના ઉપરથી વિજ્ઞાાનીઓ અનુમાન કરે છે, માત્ર  ૬૦  કરોડ વર્ષના સમયગાળામાં (૪.૫૦-૩.૭૦=૦.૬૦),  જૈવિક શૂન્યમાંથી  આદિજીવનું સર્જન થયું હશે. આ સમયગાળો ખૂબ લાંબો ગણાય પરંતુ,   કોસ્મિક સ્કેલ ઉપર વાત કરતા હોઈએ ત્યારે, આ સમયગાળો ખૂબ જ  ટૂંકો ગણાય. વિજ્ઞાાનીઓએ મેળવેલા પ્રાચીન અસ્મિઓમાં, કોષની  રચનામાં વપરાયેલું જરૂરી કાર્બન તત્વનું  ૪.૧ અબજ વર્ષ પ્રાચીન  હોવાનું જોવા મળ્યું છે. પરંતુ તેના ઉપરથી  અનુમાન બાંધી શકાય નહીં કે  પૃથ્વી ઉપર સજીવ સૃષ્ટિની શરૂઆત ૪.૧  અબજ વર્ષ પહેલા થઈ હતી. 

ખાસ પ્રકારનું મેથેમેટિકલ મોડેલ

પૃથ્વીના શરૂઆતના ઇતિહાસમાં આપણે જોઈએ છીએ કે  પૃથ્વી ઉપર  સતત  ઉલ્કાપિંડ,  ધૂમકેતુ  અને સૂર્ય માળાની રચનામાંથી બચેલા  ભંગાર જેવો અન્ય અવકાશી પદાર્થ  અથડાતો રહ્યો હતો. શરૂઆતના  ગરમ વાતાવરણમાં પૃથ્વી ઉપર પાણી ક્યાંથી આવ્યું? તે વિજ્ઞાાનીઓ  માટે પણ મુઝવતો સવાલ છે.  કેટલાક વિજ્ઞાાની  અનુમાન  બાંધે છે કે   પૃથ્વી ઉપર પાણી, બરફાળ   ઠંડા ધૂમકેતુઓના કારણે  આવ્યું છે.  જો  પૃથ્વી ઉપર પાણી ધૂમકેતુ દ્વારા આવી શકતું હોય તો,  સૂક્ષ્મ સજીવની  રચના માટે જરૂરી કાર્બનિક રસાયણ પણ ધૂમકેતુમાંથી મળી શકે.  આ  પ્રકારની  રજૂઆત  યુનિવર્સિટી ઓફ કેમ્બ્રિજના ઇન્સ્ટિટયૂટ ઓફ  એસ્ટ્રોનોમી દ્વારા રજૂ કરવામાં આવેલ છે. તેઓએ તાજેતરમાં Proceedings of the Royal Society    દ્વારા એક  સંશોઘન પેપર  પ્રકાશિત કરેલ છે.  

તેમણે કોમ્પ્યુટર ઉપર  એક ખાસ પ્રકારનું મેથેમેટિકલ મોડેલ તૈયાર  કર્યું છે,  જે દર્શાવે છે કે પૃથ્વી ઉપર આદિજીવ માટેનાં જરૂરી કાર્બનિક ઘટકો ધૂમકેતુ આપી શકે છે.  જેના કારણે પૃથ્વી ઉપર જીવસૃષ્ટિનો  વિકાસ થઈ શક્યો હશે.  આ પ્રમાણે  આકાશગંગામાં આવેલ અન્ય ગ્રહ  ઉપર પણ  જીવ વિકાસની શક્યતા રહેલી છે.  શક્ય છે કે  બ્રહ્માંડમાં  અન્ય ગ્ર્રહ ઉપર  આ  પ્રકારના 'બાઉન્સિંગ' ધૂમકેતુઓ  દ્વારા  આદિ  જીવની રચના માટેના બીજ  પહોંચ્યા હોઈ શકે છે.  જોકે સંશોધન પત્ર  પૃથ્વીના આદિજીવની રચનાને લગતાં કોઈ સીધા પુરાવા આપી શકતું  નથી,  પરંતુ તેમની આપેલી થિયરી પ્રમાણે  બ્રહ્માંડમાં આવેલ  અન્ય  પ્લેનેટ ઉપર  જીવસૃષ્ટિને શોધવા માટેનો માર્ગ મોકળો થઈ શકે છે.

અહીં વિજ્ઞાાનીઓને એક સમસ્યા સતાવે છે કે  કોઈપણ ગ્રહ ઉપર  ધૂમકેતુ અથવા ઉલ્કાપિંડ  ટકરાય છે, ત્યારે  તેની ઝડપ ખૂબ જ હોય છે.   આ ઝડપના કારણે  તેનું તાપમાન ઊંચું જાય છે.  જો ગ્રહ ઉપર  વાતાવરણ હોય તો,  ઉલ્કાપિંડ કે  ધૂમકેતુ  ગ્રહની સપાટી સુધી પહોંચે  એ પહેલા જ નષ્ટ થઈ જાય છે.  આવી પરિસ્થિતિમાં  ઉલ્કાપિંડ કે  ધૂમકેતુમાં રહેલ  કાર્બનિક અણુઓ,  ગ્રહની સપાટી સુધી કેવી રીતે  સલામત પહોંચી શકે?

'બાઉન્સિંગ' કોમેટ્સ - ધૂમકેતુઓ'

કેમ્બ્રિજ યુનિવર્સિટીના નિષ્ણાતોના અંદાજ મુજબ કોઈપણ ગ્રહ ઉપર  કાર્બનિક રસાયણને સલામત પહોંચાડવા માટે,  ધૂમકેતુની ઝડપ   મહત્તમ ઝડપ પ્રતિ સેકન્ડે ૧૫કી.મી.થી વધારે હોવી જોઈએ નહીં.  જો  ઝડપ આનાથી વધારે હોય તો,  ગતિ અને ગરમીના કારણે, કાર્બનિક  રસાયણના અણુઓ છૂટા પડીને, તૂટી જવાની શક્યતા વધારેલી રહેલી છે.  પૃથ્વીના સંદર્ભમાં વાત કરીએ તો,  કોઈપણ ઉલ્કાપિંડ પૃથ્વીના  વાતાવરણમાં પ્રવેશે છે ત્યારે તેની ઝડપ,  ૨૦ કિલોમીટર પ્રતિ સેકન્ડ  કે તેનાથી વધારે હોય છે.  આવા સમયે ધૂમકેતુ કે ઉલ્કાપિંડ પૃથ્વી ઉપર  ટકરાય ત્યારે, HCN જેવાં  કાર્બનિક પદાર્થના બધાજ અણુઓમાંથી   માત્ર ૦.૨૦% અણુઓ બચવાની શક્યતા રહે છે. પૃથ્વીની સરખામણીમાં   મંગળ ગ્રહ  પાસે  બાહ્ય અવકાશમાંથી  આવનારા કાર્બનિક અણુઓ  ઝીલવાની શક્યતા પ્રમાણમાં વધારે  છે.  કારણ કે  પૃથ્વી કરતા તેનું   દ્રવ્ય (માસ)  અડધુ  જ છે. 

સંશોધનપત્રમાં નિષ્ણાતોએ પ્રોક્સિમા સેંટૌરી અને ટ્રેપીસ્ટ-૧ જેવા  તારાની આજુબાજુ ફરતા  ગ્રહ ઉપર  જીવ વિકાસની શક્યતાઓ ચકાસી  જોઈ  છે.  આ સવાલનો જવાબ આપતા કેમ્બ્રિજ યુનિવર્સિટીના  નિષ્ણાતો કહે છે કે  કોઈપણ ગ્રહ ઉપર જીવનની શરૂઆત કરતા પહેલા,   એ ગ્રહ માળામાં  ગ્રહની સંખ્યા વધારે હોવી જોઈએ,  જેના   ગુરુત્વાકર્ષણ બળના કારણે  દૂર બાહ્ય અવકાશમાંથી આવતા  ધૂમકેતુ  કે  ઉલ્કાપિંડની  ઝડપમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થાય.  જેના કારણે  બાહ્ય  અંતરિક્ષમાંથી આવનાર  ધૂમકેતુ,  ધીમો પડી જાય અને  ગ્રહમાળામાં  અટવાઈને  એક જગ્યાએથી બીજી જગ્યાએ ઉછળતો રહે.  આવી  પરિસ્થિતિમાં આવેલ  ધૂમકેતુને  નિષ્ણાતો  બાઉન્સિગ કોમેટનું  નામ  આપે છે.  જો બ્રહ્માંડમાં સૂર્ય ગ્રહમાળા જેવી  રચના હોય તો ત્યાં પણ  જીવન વિકાસની શક્યતા ખૂબ વધારે છે.  સૂર્ય ગ્રહમાળામાં ગ્રહની  સંખ્યા વધારે છે.  આ પ્રકારની  ગ્રહપ્રણાલીને  કેમ્બ્રિજ   યુનિવર્સિટીના નિષ્ણાતોએ peas-in-a-pod systems જેવું નામ આપ્યું છે.   જેને ગુજરાતીમાં  વટાણાના દાણા  અને રક્ષાત્મક છોતરા સાથેની  વટાણાની સીંગની રચના સાથે સરખાવી શકાય.

સૂક્ષ્મજીવની રચના કરવી હોય તો  ક્યાં પદાર્થની જરૂર પડે?

 સામાન્ય મનુષ્યની જરૂર સવાલ થાય કે એક સૂક્ષ્મજીવની રચના  કરવી હોય તો  ક્યાં પદાર્થ કે તત્વની જરૂર પડે?  એક સૂક્ષ્મ જીવને  પેદા કરવા માટે,  કાર્બનિક રસાયણ,  પાણી અને  ઊર્જાના સ્ત્રોતની  જરૂર પડે.  આદિકાળમાં ઊર્જાના સ્રોત તરીકે  સૂર્યપ્રકાશ ઉપલબ્ધ હશે.  જેના કારણે  કોષમાં પ્રકાશ સંશ્લેષણની  પ્રક્રિયા શરૂ થઈ હશે.   સજીવને ટકી રહેવા માટે  ભૂસ્તરીય ઉષ્માના કારણે  પેદા થયેલ   રાસાયણિક  પોષક તત્વોએ  સહારો આપ્યો હશે. સૂક્ષ્મ સજીવની રચના  માટે કાર્બન, હાઇડ્રોજન, ઓક્સિજન, નાઇટ્રોજન અને ફોસ્ફરસ જેવા  મુખ્ય તત્ત્વોની જરૂર પડે છે. 

જીવની રચના માટે જરૂરી પ્રિબાયોટિક સિન્થેસિસ જેવી રાસાયણિક  પ્રક્રિયા ચલાવવા માટે,  વિવિધ પ્રકારના એમિનો એસિડ અને   હાઈડ્રોજન, કાર્બન, નાઇટ્રોજન, ઓક્સિજન, અને ફોસ્ફરસ  જેવા  તત્વોના  પરમાણુની જરૂર પડે છે.  સંશોધન પત્ર રજૂ કરનાર કેમ્બ્રિજ  ઇન્સ્ટિટયૂટ ઓફ એસ્ટ્રોનોમીના રિચાર્ડ એન્સલો અને એમની ટીમ રજૂ  થયેલ સંશોધન પત્ર એવો દાવો કરતું નથી કે પૃથ્વી ઉપર  પેદા થયેલ  સૂક્ષ્મ સજીવ સૃષ્ટિ માટે  ધૂમકેતુની હાજરી જરૂરી  છે.  પરંતુ તેઓ એવું દર્શાવવા માંગે છે કે  'બ્રહ્માંડમાં સૂર્યગ્રહ માળા જેવી  રચના  ધરાવનાર , ઍક્સઑપ્લેનેટની   હાજરી હોય તો,  ધૂમકેતુ દ્વારા  અહીં   આસાનીથી હાઇડ્રોજન સાયનાઇડના અણુઓ  પહોંચાડી શકાય.  સંશોધનપત્ર ધૂમકેતુઓના પ્રકારો અને અખંડ પ્રીબાયોટિક પરમાણુઓ  પહોંચાડવા માટે જરૂરી ઝડપ  અંગે સ્પષ્ટતા કરે છે,  તેમ છતાં કેટલાક  સવાલોનાં ઉત્તર મળતા નથી. તેઓ એ વાત  સમજાવવા માગે છે કે   તેમના સિદ્ધાંતોને પૃથ્વી જેવા ગ્રહો પર લાગુ  કરીને, પૃથ્વી ઉપર   પેદા  થયેલ આદિજીવની  ઉત્પત્તિને સમજી શકાય તો,  બ્રહ્માંડમાં   આ પ્રકારે  જીવસૃષ્ટિનો વિકાસ થયો છે કે નહીં? તેના જવાબ આસાનીથી  મળી શકે. 

પ્રીબાયોટિક અણુઓ

છેલ્લા કેટલાક દાયકાઓમાં, વૈજ્ઞાાનિકો ધૂમકેતુઓમાં જોવા મળતા  કહેવાતા 'પ્રીબાયોટિક અણુઓ' વિશે વધુ સંશોધનો રહ્યા છે. ઉદાહરણ  તરીકે, ૨૦૦૯માં, નાસાના સ્ટારડસ્ટ મિશન દરમિયાન ધૂમકેતુ વાઇલ્ડ ૨માંથી પુનઃપ્રાપ્ત કરાયેલા નમૂનાઓમાં ગ્લાયસીનની હાજરી જોવા મળી  છે.  જે એક પ્રકારના એક એમિનો એસિડ  છે. પ્રોટીન  રચનામાં તેનો  ઉપયોગ થઈ શકે છે. ૨૦૧૯માં જાપાનીઝ સ્પેસ એજન્સીના હાયાબુસા૨  અવકાશયાન દ્વારા રયુગુ પરની બે સાઇટ્સ પરથી મેળવેલા ખડકોમાં uracil અને niacin જેવાં કાર્બનોક રસાયણના અણુઓ શોધી કાઢયા છે.  Uracilyu RNA માટે રાસાયણિક બિલ્ડીંગ બ્લોક્સમાંનું એક છે, જે જીવંત  સજીવોના નિર્માણ અને સંચાલન ઉપયોગી છે. નિઆસિન, જેને વિટામિન  B3 અથવા નિકોટિનિક એસિડ પણ કહેવાય છે, તે   ચયાપચય પ્રક્રિયા  માટે મહત્વપૂર્ણ છે. ૨૦૨૨માં રયુગુ એસ્ટરોઇનું રાસાયણિક વિશ્લેષણ  કરતા, તેમાં હાઇડ્રોજન સાયનાઇડ (HCN)ની હાજરી જોવા મળી હતી

હાલના તબક્કે આપણે એટલું જ જાણીએ છીએ કે બ્રહ્માંડમાં ક્યાંય પણ  સજીવ સૃષ્ટિ હોય તો, તે આપણે ફક્ત પૃથ્વી ઉપર જોઈ શકીએ છે.   બ્રહ્માંડમાં  પૃથ્વી જેવા અનેક ગ્રહ  આપણે શોધી કાઢયા છે, પરંતુ  ત્યાં જીવસૃષ્ટિ છે કે નહીં? તેની  માહિતી આપણે મેળવી  નથી.   આપણે  તેમનો સંપર્ક કરી શક્યા નથી, તેનો મતલબ એ નથી કે આપણે  તે માટે  પ્રકારના પ્રયત્નો કર્યા નથી.  વિશ્વની મોટી સંસ્થાઓ  પોતાના  રેડિયો ટ્રાન્સમિશન દ્વારા  પૃથ્વીવાસીના સંદેશા મોકલી રહી છે. રેડિયો  રીસીવર દ્વારા  પરગ્રહવાસીના સંદેશા ઝીલી શકાય તે માટે વિજ્ઞાાનીઓ  પ્રયત્નો પણ કરી રહ્યા છે. 

મંગળ ગ્રહની ઉલ્કાઓ કે ખડકોના કારણે,  પૃથ્વી ઉપર જીવનો વિકાસ  થયો હોવાનું માનનારા વિજ્ઞાાની પણ મોજુદ છે. તે લોકોની દલીલોમાં થોડું  ઘણું વજૂદ પણ છે.  ધૂમકેતુ અને વિશાળ ઉલ્કામાં,  સૂક્ષ્મ જીવાણુ  પોતાનું અસ્તિત્વ ટકાવી શકે છે.  અંતરીક્ષમાં મુસાફરી કરતી વખતે   ઉલ્કા કે  ધૂમકેતુનું તાપમાન ઊંચું જાય તો પણ  સૂક્ષ્મ જીવ  ટકી શકે  છે. કારણકે પૃથ્વી પર પ્રતિકૂળ સંજોગોમાં પણ કેટલાંક સ્થાનોમાં સૂક્ષ્મ જીવાણુની હાજરી જોવા મળી છે.