जिवनको इतिहास  –   आजको स्वरूपसम्म आइपुग्न जीवनले पृथ्वीको इतिहासको अर्बौं वर्ष व्यतीत गरेको छ। पृथ्वीको उत्पत्ति भएको पहिलो अर्ब वर्षहरूमा नै पृथ्वीमा जीवन देखा पर्‍यो भन्ने वैज्ञानिक पनि धेरै रहेका  छन्।

पृथ्वीको उत्पत्ति भएको अहिले झन्डै ४.५ अर्ब वर्ष समय व्यतीत भइसकेको विभिन्न वैज्ञानिक अध्ययनले पुष्टि गरिसकेको छ। यो अवधिमा पृथ्वीमा धेरै उतारचढाव भएको थियो ।

वैज्ञानिकहरूले भेट्टाएका सबैभन्दा पुराना जीवाश्मका प्रमाणहरूले यो धरतीको इतिहासको विभिन्न कालखण्डमा विविध प्रकारका जीवनको अस्तित्व रहेको समेत देखाउँछ। त्यसो भए यो धरतीमा कहिलेबाट सुरु भयो त जीवन ?

वैज्ञानिकहरूले जीवनको उद्गम समयको मूलपाटोलाई विभिन्न प्रमाणमार्फत पहिल्याई पनि सकेका छन्।

सन् २०१९ मा जियोसाइन्स फ्रन्टियरनामक जर्नलमा प्रकाशित अनुसन्धानमा वैज्ञानिकत्रय सिगेनोरी मारुयामा, केन्कुरोकावा एन डी र तोसिकाजु एबिसुसाकीले तरल पानी र वायुमण्डल भएपछि मात्र धरतीमा जीवनका लागि मुख्य रासायनिक आधार बन्यो भनेर लेखेका छन् ।

ब्रह्माण्डमा यो ग्रहको निर्माण भएपछि पनि केही समय पग्लिने क्रम रोकिएन। जलमण्डलमा विद्यमान पुराना खनिजहरूको प्रमाणले पृथ्वीको सतह झन्डै ४.३–४.४ अर्ब–वर्ष अघिबाटै द्रुत रूपमा चिसिँदै आएको संकेत गर्छ।

४.३७ अर्ब वर्षअघि पृथ्वीलाई धेरै खगोलीय पिण्ड तथा क्षुद्रग्रहले निरन्तर प्रहार गरिरह्यो। फलतः पृथ्वीमा पानी र अनुकूल वातावरण बन्यो भन्ने वैज्ञानिक मान्यता रहेको  छ।

र, यसै घटनाको आधारमा वैज्ञानिकले पृथ्वीमा जीवनको पूर्वज ४.२ अर्ब वर्ष जति पुरानो हो कि भनेर अनुमान गरे । जीवनको उत्पत्ति र प्रारम्भिक विकासले धेरै अर्ब वर्षलाई समेट्यो भनेर परम्परागत रूपमा धेरै अनुमान गरिए भनेर वैज्ञानिकद्वय जेफ्री एल बडा र एन्टोनियो लाजकानोले उल्लेख गरे।

जुन सन् २००४ मा प्रकाशित एक पुस्तकको ‘द ओरिजन अफ लाइफ’ शीर्षकको एक खण्डमा उल्लेख गरिएको छ। हुन त जीवनको उपस्थितिलाई सटिक कालक्रममा तोक्न अझै सम्भव छैन। तर आधुनिक विज्ञानले जीवनको घटना भएको समयको अनुमानलाई भने केही हदसम्म प्रस्ट्याउँदै आएको छ।

सुरुमा पृथ्वी जीवन अनुकूल थिएन। विभिन्न प्रमाणले ३.८ अर्ब वर्षभन्दा पहिले पृथ्वीका महासागरहरू उम्लिरहेको अवस्थामा थियो भनेर बताउँछ। यसैले चिसिने क्रमसँगै पहिलो पटक उपयुक्त तरल पानी देखा परेको झन्डै २० करोड वर्षभित्र पृथ्वीमा जीवन विकास भएको हो भन्ने आमवैज्ञानिक मान्यता  रहेको छ।

पुरातन युगीन समयमा थिग्रिएका चट्टानहरूमा विद्यमान ग्राफाइट कार्बनको भौगर्भिक अनुसन्धानले पृथ्वीमा जीवन ३.८ अर्ब वर्षभन्दा अघि सुरु भएको संकेत गरेको छ। विभिन्न वैज्ञानिक अनुसन्धानबाट प्राप्त विवरणबाट निकालिएको यो निष्कर्ष सन् २०१७ मा वैज्ञानिकद्वय नोरियो कितादै र सिगेनोरी मारुयामाले जियोसाइन्स फ्रन्टियरमा प्रकाशित गरेका थिए।

वैज्ञानिकहरूले भनेका छन्, पुरातन युगमा अत्यन्त सशक्त अर्थात् युवा अवस्थाका महासागरहरू यो धरतीमा थिए। तिनै महासागरमा हुने जटिल रासायनिक प्रतिक्रियाहरूले नै कार्बनयुक्त अणुहरूलाई सरल जीवित कोषहरूमा रूपान्तरित गर्न सकेको थियो। वास्तवमा ती सरल जीवित कोषहरूलाई बाँच्न अक्सिजन आवश्यक थिएन।

वैज्ञानिकहरू अध्ययनका लागि प्रारम्भिक पुरातन युगीन भौगोलिक रेकर्ड पृथ्वीमा अत्यन्त विरल रहेको स्विकार्छन्। वैज्ञानिकद्वय जेफ्री एल बडा र एन्टोनियो लाजकानोले भनेका छन्, वैज्ञानिकमाझ ३.५ अर्ब वर्षभन्दा पुराना चट्टान अत्यन्त थोरै रहेका छन्।

त्यसमा पनि प्रयोगशालामा संरक्षित ३.५ अर्ब वर्षभन्दा पुराना चट्टान मेटामोर्फिक प्रक्रियाद्वारा व्यापक रूपमै परिवर्तन भएका छन्। यसैले प्राचीन जीवनको गहकिलो र प्रत्यक्ष प्रमाण धेरै हदसम्म नष्ट भइसकेको छ भन्ने उनीहरूको भनाइ रहेको  छ।

सन् १९९६ मा क्यालिफोर्नियाको ला जोलास्थित स्क्रिप्स इन्स्टिच्युसन अफ ओसनोग्राफीका तत्कालीन स्नातक विद्यार्थी स्टिफन मोज्सिसले ‘नेचर’ जर्नलमा अनुसन्धानपत्र प्रकाशित गर्दै निकै अनौठो परिणामको घोषणा गरेको थियो।

उनले पश्चिम ग्रिनल्यान्डस्थित इसुआ क्षेत्रमा रहेका चट्टानहरूमा विद्यमान कार्बन यौगिकमा जीवनका लागि स्पष्ट रासायनिक संकेत रहेको उल्लेख गरेको थियो । उनको यो प्रमाणले कम्तीमा ३.८५ अर्ब वर्षअघि पृथ्वीमा जीवनको अस्तित्व थियो भन्ने कुरामा कुनै शंका नरहेको प्रस्ट पार्छ।

यो नै प्रारम्भिक जीवनको महत्त्वपूर्ण पहिचान हो भन्दै मोज्जिसले उक्त अनुसन्धान पत्रमा दाबी गरे ।

मोज्सिसको यसै अनुसन्धानलाई व्याख्या गर्दै सन् २००८ मा न्यु साइन्टिस्टमा प्रकाशित ‘उत्पत्ति, उद्विकाश र बिलुप्तता, पृथ्वीको शास्त्रीय कथा’ लेखमा माइकल जे बेन्टनले भनेका छन्– ‘यदि स्टिफन मोज्सिसको तथ्य सही छ भने इसुआ क्षेत्रमा विद्यमान कार्बनका चट्टानहरूमा भेटिएको जीवनले प्रकाश संश्लेषणको प्रक्रिया ३.८ अर्ब वर्षभन्दा पहिले नै पृथ्वीमा भइरहेको थियो भनेर प्रमाणित गर्छ।

प्रकाश संश्लेषण एक त्यस्तो प्रक्रिया हो जसद्वारा हरियो वनस्पतिहरूले सूर्यको किरणबाट लिएको ऊर्जालाई कार्बनडाइअक्साइड र पानीको संयोगबाट खानामा रूपान्तरण गर्छन्। र उपउत्पादनका रूपमा अक्सिजन उत्पन्न गर्छ र हाम्रो वायुमण्डलमा पठाउँछ।’

रमाइलो कुरा त पृथ्वीको इतिहासको प्रारम्भिक समयका यी प्रकाश संश्लेषण गर्ने जीवहरू न त रूखहरू थिए न फूलहरू नै। बेन्टनले लेखमा भनेका छन्– ‘सम्भवतः तिनीहरू सरल जीवाणुहरू हुनुपर्छ जसलाई हामी अहिले ‘साइनोब्याक्टेरिया’ भनेर चिन्छौं। यद्यपि अन्य अनुसन्धानकर्ताले मोज्सिसको व्याख्याविरुद्ध कडा तर्क गरेका छन्।

अनुसन्धानपत्रका बारेमा चर्का बहस पनि भए। तथापि पश्चिम ग्रिनल्यान्डस्थित इसुआ क्षेत्रमा विद्यमान चट्टानमा पाइएको ग्राफाइट कार्बनलाई अझै पनि प्रारम्भिक जीवनका लागि महत्त्वपूर्ण प्रमाणको रूपमा नै राखिएको छ।

सर्वाधिक स्विकारिएको सबैभन्दा पुरानो प्रमाण भने सन् २००० मा पश्चिमी अस्ट्रेलियामा भेटिएको थियो। यहाँ भेटिएको प्रमाण ३.४३ अर्ब वर्ष पुरानो मानिन्छ। 

वास्तवमा इसुआ अधिपर्पटीय पेटी (सुप्राक्रस्टल बेल्ट)बाट प्राप्त ग्राफाइटको अध्ययनले ३.७ अर्ब वर्षभन्दा पहिले पृथ्वीमा प्लवक अर्थात् जलमा तैरिएर बगिरहने जीवहरूको सम्भाव्य अस्तित्वलाई समेत संकेत गर्छ।

यसैको आधारमा वैज्ञानिकद्वय कितादै र मारुयामा जीवनको सुरुआत र प्रारम्भिक उद्विकाश त्यस समयभन्दा धेरै अघि भएको हुनुपर्छ भनेर विश्वास गर्छन्। भौगर्भिक प्रमाण पुरातन युगीन जीवबीच आणविक विचलनको परिणाम जुन आनुवंशिक विश्लेषणबाट अनुमान गरिएको छ, त्यो पनि यिनै अनुमानसँग मेल खान्छ भनेर वैज्ञानिक भन्छन्।

पुरातन युगीन जीव पृथ्वीका त्यस्ता बासिन्दा हुन् जसको अस्तित्व जटिल वातावरणीय अवस्थामा थियो। किनकि कुनै जीव १०० डिग्री सेल्सियसभन्दा पनि बढीको तापक्रममा समुद्री गहिराइमा रहन्थे। जो कुनै अत्यन्त क्षारीय वा अम्लीय पानीमा बस्थे। वैज्ञानिक इयान ट्याटरसलले सन् २०१० मा प्रकाशित ‘प्यालेन्टोलोजी  ब्रिफ हिस्ट्री अफ लाइफ’ पुस्तकमा लेखेका छन्– ‘जीवनको पहिलो महत्वपूर्ण प्रमाण नै पुरातन युगीन स्ट्रोमाटोलाइट्सहरू हुन्।

जसलाई ३.५ अर्ब वर्ष पुरानो मानिन्छ।’ वैज्ञानिक भन्छन्– ‘यिनीहरू मुख्यतया प्रकाश संश्लेषण गर्ने दुर्लभ आधुनिक नीलो–हरियो शैवाल समानसाइनोब्याक्टेरियाद्वारा बनेका हुन्।’

पुरातन युगीन जीवले विभिन्न तरिकाबाट ऊर्जा उत्पन्न गर्न सक्थ्यो र त्यो बेलाको परिस्थितिकी प्रणालीमा अद्वितीय भूमिका खेल्न सक्थ्यो भनेर वैज्ञानिक भन्छन्।

मूलभूत रूपमा यिनीहरूले नै जैविक मिथेन उत्पादन गर्थे। किनकि जीवाणुसँगै युकेरियोट्स प्रकारका जीवनले यसो गर्न सक्दैनथे। वैज्ञानिकहरूले अणु घडीको विश्लेषणको आधारमा पुरातन युगीन पहिलो जीवनको विचलन ४.११ अर्ब वर्ष अघिसम्म भएको थियो भन्छन्।

यो अनुमानले जीवित प्राणीहरूको अन्तिम सामान्य पुर्खाको अस्तित्व त्योभन्दा अघि नै थियो भन्ने संकेत गर्छ। वैज्ञानिकहरूले पृथ्वीमा जीवनको सुरुवात ४.१ देखि ४.२ अर्बको बीचमा हुन सक्ने सम्भावनालाई नकार्न नसकेको यो एउटा कारण हो।

प्राचीन जीवाणुहरू सुरक्षित जीवाश्महरूमा निर्मित भएका उदाहरण भने अत्यन्त कम छन्। तर तिनीहरू स्तरीय संरचनाहरूको रूपमा भने रहिरहन सक्छन् भन्ने मान्यता माइकल जे बेन्टनको छ।

हुन त पहिलो जीवन उत्पत्तिको समयसीमासम्बन्धी भएका धेरैजसो प्रारम्भिक उदाहरण अत्यन्त विवादास्पद छन्। तर, सर्वाधिक स्विकारिएको सबैभन्दा पुरानो प्रमाण भने सन् २००० मा पश्चिमी अस्ट्रेलियामा भेटिएको थियो। यहाँ भेटिएको प्रमाण ३.४३ अर्ब वर्ष पुरानो मानिन्छ। सबैभन्दा पुरानो सर्वमान्य सूक्ष्म जीवाश्महरू स्ट्रोमाटोलाइटबाहेक अरू सबै ३.२ अर्ब वर्ष पुराना हुन् भनेर वैज्ञानिक भन्छन्।

उनीहरूले पश्चिमी अस्ट्रेलियामा संग्रहित विशाल सल्फाइडमा निक्षेपित जीवनको विश्लेषणबाट नै यो निष्कर्ष निकालेका हुन्। समग्र आकार, चौडाइमा समानता र समान गुणहरूले यी प्रमाणहरू अजैविक संरचना मात्र नभएर वास्तवमै जीवाश्म हुन् भनेर वैज्ञानिक माइकल भन्छन्।

सँगसँगै यी प्रमाणले पृथ्वीका केही प्रारम्भिक जीवनहरू उष्म–प्रेमी जीवाणुहरू मात्र थिएनन्। तिनीहरू त समुद्रको गहिराइमा अत्यन्त तातो अवस्था र सल्फरजस्ता पदार्थको उत्पादन गर्ने संरचनाहरू नजिकै बस्थे भन्ने थप संकेत दिएको छ।

वैज्ञानिक भन्छन्, ‘यो अनुमान वैज्ञानिकद्वय युआन निस्बेट र नर्मन स्लिपको मोडेलअन्तर्गत जीवन उत्पत्तिको सन्दर्भमा उनीहरूबाट गरिएको अनुमानको नजिकमा पुग्छ।’

वैज्ञानिकले दक्षिण अफ्रिकामा भेटिएका चट्टानहरूमा पनि जीवनका केही नमुना पाए। तर ती नमुना २.५ अर्ब वर्ष पुराना हुन्। त्यस्तै जीवनका संकेतहरू समावेश अन्य नमुना पनि छन्। जुन क्यानडाको प्रख्यात गनफ्लिन्ट चेर्टमा पाइएको हो।

जसलाई १.९ अर्ब वर्ष पहिलेको मानिन्छ। गनफ्लिन्टमा प्राप्त ती सूक्ष्म जीवाश्मले ६ वटा विशिष्ट रूपलाई समावेश गर्छ भनेर वैज्ञानिक भन्छन्। ती जीवाश्मको संरचना कुनै फिलामेन्ट्स जस्तो छ भने कुनैको आकार गोलाकार छ।

केहीको आकार रुखको हाँगा जस्तो छ भने केही छाताजस्तो। माइकल जे बेन्टन भन्छन्, ‘सबैभन्दा असामान्य सूक्ष्म जीवाश्म चाहिँ ‘काकाबेकिया’को हो, जसलाई हामी एक सूक्ष्म जीवको वंशको रूपमा जान्दछौं। र, यो जीवाश्मको आकार छाताजस्तै छ।’

प्रारम्भिक जीवनको उद्गम समयसम्बन्धी प्रमाणमा विभिन्न विवाद भए पनि अस्ट्रेलियाई वारवाओनामा गठन भएको ३.५ अर्ब वर्ष पुरानो एपेक्स चेर्टले सूक्ष्म संरचनाको जैविक प्रकृतिलाई प्रस्तुत गर्छ। यसलाई धेरै वैज्ञानिक अध्ययनलाई आधार मान्दै जेफ्री एल बडा र एन्टोनियो लाजकानोले स्पष्ट पारेका छन्।

वैज्ञानिक भन्छन्, ‘जीवन पृथ्वीको इतिहासको अत्यन्त सुरुमा नै देखा पर्‍यो भन्ने प्रमाण त्यहाँ सुरक्षित छ। सूक्ष्म जीवहरूबाट मिथेन बन्ने प्रक्रियाको सुरुआतको प्रस्तावित समय पनि अस्ट्रेलियामा पाइएको ३.५ अर्ब वर्ष पुरानो जीवाश्ममा समाविष्ट मिथेनको रासायनिक मानको आधारमै निक्र्योल गरिएको हो।’ तथापि बहस भने कायमै छ।

त्यस्तै त्यही क्षेत्रमा पाइएको सल्फर आइसोटोपको अनुसन्धानले जैविक सल्फेट कम गर्ने गतिविधि पनि त्यो बेला सक्रिय थियो भन्ने तथ्यलाई संकेत गर्छ। ३.४ अर्ब वर्ष पुरानो दक्षिण अफ्रिकी क्षेत्रका चेर्टहरूको विश्लेषणले ती तत्त्व सिर्जना हुनुमा सामुद्रिक वातावरणका रैथानेहरू, जस्तै एनारोबिक प्रकाश संश्लेषक प्रोकारियोटिक (नाभिक नभएका) जीवहरू जिम्मेवार भएको बताउँछ।

यी परिणामले पश्चिमी अस्ट्रेलियाबाट संकलन गरिएका ३.४३ अर्ब वर्ष पुरानो स्ट्रोमाटोलाइट्सबाट प्राप्त परिणामसँगै प्रारम्भिक पृथ्वीको पुरातन युगीन प्रोकारियोटिक जीवनसँग मिल्दोजुल्दो छ भन्ने धारणालाई समर्थन गर्छ। यस्ता जीव अनुकूल वातावरण बन्नेबित्तिकै पृथ्वीमा जीवनको उत्पत्ति भएको हुनुपर्छ भन्ने मान्यता छ।

यसरी सबै प्रमाणलाई आधार मान्दा पृथ्वीमा जीवनको इतिहास साढे तीन अर्ब वर्ष पुरानो आकलन गर्न सकिन्छ। कट्टेल, चाइनिज एकेडेमी अफ साइन्सेस, बेइजिङमा सहप्राध्यापक  रहेका छन्।