अच्छे बैलिस्टिक के साथ प्राचीन नाविकों का दुखद भाग्य

500 मिलियन वर्ष पहले कैम्ब्रियन काल में, समुद्र पर बख्तरबंद समूह का प्रभुत्व था। नरम जानवर धात्विक पेस्ट निकायों का स्राव करते हैं जो अत्यधिक ताकत और डेको सुंदरता के सुरक्षात्मक गोले में कठोर होते हैं, कुछ मेढ़ों के सिर या चील के पंखों के आकार में, अन्य जैसे शैंपेन की बांसुरी जो खंजर-नुकीली रीढ़ से जड़ी होती हैं।

लेकिन डेवोनियन काल तक, लगभग 70 मिलियन वर्ष बाद, अधिकांश लेगी थेरोपोड, ब्रियोपोड, अच्छी तरह से खोल वाले नाविक, डकैती के शिकार और उनके महंगे तरीके विलुप्त हो गए थे।

शोधकर्ताओं के रूप में हाल ही में सुझाया गया जर्नल ट्रेंड्स इन इकोलॉजी एंड इवोल्यूशन में, ब्राचिओपोड साम्राज्य का पतन उस संघर्ष का उदाहरण है जिसने शुरुआत से जीवन को परिभाषित किया: फॉस्फोरस की खोज। वैज्ञानिकों ने लंबे समय से जाना है कि फॉस्फोरस तत्व कई मोर्चों पर आवश्यक है, और यहां यह डीएनए अणु को एक साथ बांधता है, जिससे कोशिका के हर आंदोलन को शक्ति मिलती है। नई रिपोर्ट एक और तरीके को रेखांकित करती है कि फॉस्फेट – फॉस्फोरस का रासायनिक रूप से उपयोगी रूप – ने प्रकृति के कठोर भागों, उसके गोले, दांतों और हड्डियों के मध्यस्थ के रूप में विकास के पाठ्यक्रम को आकार दिया है।

चेक गणराज्य में चार्ल्स विश्वविद्यालय के एक जीवाश्म विज्ञानी और नई रिपोर्ट के लेखक पीटर क्राफ्ट ने कहा, “फास्फोरस को कशेरुकी और बोनी मछली द्वारा चुराया गया था।” “एक बार ऐसा होने के बाद, उन्होंने जल्दी से विविधीकरण किया और कार्यभार संभाला।” डॉ सहयोग वेस्ट बोहेमिया विश्वविद्यालय के मिशेल मर्जेल के साथ क्राफ्ट।

शोध फॉस्फेट स्टडीज के पुनर्जागरण का हिस्सा है, एक परियोजना जो विषयों और समय सीमा में फैली हुई है। केमिस्ट इस बात की खोज कर रहे हैं कि फॉस्फेट ने प्रीबायोटिक शोरबा को कैसे सीज़न किया, जिसने पहली बार जीवन को जन्म दिया, जबकि सामग्री वैज्ञानिक तत्व के साथ नए रंगों और आकृतियों को चौंकाते हैं।

यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन में अकार्बनिक रसायन विज्ञान के प्रोफेसर एंड्रिया सेला ने कहा, “यदि आप अलग-अलग परिस्थितियों में फॉस्फोरस को गर्म करते हैं, तो अलग-अलग तापमान, अलग-अलग दबाव और अजीब चीजें होने लगती हैं।” “आपको लाल फाइबर आकार, काले धातु के आकार और बैंगनी आकार मिलते हैं।” आप फॉस्फोरस परमाणुओं की परतों को भी ढेर कर सकते हैं और फिर उन्हें फॉस्फोरिन नामक बहुत पतली, लचीली चादरों में अलग कर सकते हैं, सभी इलेक्ट्रॉनों और प्रकाश कणों के प्रवाह को नियंत्रित करने के लक्ष्य के साथ, जिस पर तकनीक निर्भर करती है। डॉ सिला ने कहा, “हमने केवल सतह को खरोंच कर दिया है कि यह तत्व क्या कर सकता है।”

फॉस्फोरस की खोज 17 वीं शताब्दी के अंत में हैम्बर्ग केमिस्ट, हेनिंग ब्रांड द्वारा की गई थी, जिसने अनजाने में इसे “दार्शनिक के पत्थर” की खोज करते हुए अलग कर दिया था जो साधारण धातुओं को सोने में बदल देगा। सुनहरे तरल के भार के साथ प्रयोग करते हुए वह सबसे अच्छी तरह से जानता है – मानव मूत्र – एक अजीब पदार्थ के साथ ब्रांड को पॉप किया जिसमें किसी भी मिडास स्पर्श की कमी थी लेकिन अंधेरे में चमक रहा था, जिसके कारण ब्रांड ने इसे फॉस्फोरस कहा, “प्रकाश लाने” के लिए ग्रीक नाम।

तत्व का यह शुद्ध रूप, जिसे सफेद फॉस्फोरस कहा जाता है, विषाक्त और ज्वलनशील निकला और इसलिए युद्ध में इसका इस्तेमाल ट्रेसर बुलेट, स्मोक स्क्रीन और सहयोगी फायरबॉम्ब बनाने के लिए किया गया, जिसने द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान ब्रांड के गृहनगर को तबाह कर दिया।

WP ने 19वीं शताब्दी में गंभीर डिकेंसियन प्रसिद्धि भी जीती, जब इसे “कहीं भी हड़ताल” मैचों का निर्माण करने के लिए मैचों की युक्तियों में जोड़ा गया। बहुत लोकप्रिय उत्पाद का उत्पादन करने वाले खराब हवादार कारखानों में मेहनत करने वाली लड़कियों और महिलाओं को कभी-कभी इतने अधिक फॉस्फोरस वाष्प के संपर्क में लाया जाता था कि वे “पतले जबड़े” विकसित कर लेते थे, एक भयानक स्थिति जिसमें उनके मसूड़े पीछे हट जाते थे, उनके दांत गिर जाते थे, और उनके जबड़े में हड्डियाँ ढीली हो जाती थीं। . इतिहासकार लुईस रोवे के अनुसार, सुरक्षित कामकाजी परिस्थितियों के लिए मैचमेकर्स के संघर्ष ने आधुनिक संघ आंदोलन को बढ़ावा दिया।

शुद्ध फॉस्फोरस प्रकृति में मौजूद नहीं है, लेकिन यह फॉस्फेट की तरह ऑक्सीजन के लिए बाध्य है, और यह आणविक व्यापार संघ, फॉस्फोरस-ऑक्सीजन बंधन, “जीव विज्ञान के काम करने के लिए मौलिक है,” यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन में एक कार्बनिक रसायनज्ञ मैथ्यू बॉनर, कहा। सेल की छोटी मौद्रिक मशीनरी में पाए जाने वाले फॉस्फेट बॉन्ड को बनाकर और तोड़कर शरीर ऊर्जा को स्टोर और जलाता है, एडीनोसिन ट्राइफॉस्फेट के अणु, जिसे एटीपी के रूप में जाना जाता है। फॉस्फेट रीसाइक्लिंग प्रक्रिया अथक है, डॉ बॉनर ने कहा, “अनिवार्य रूप से प्रत्येक दिन आपके शरीर के वजन को एटीपी में परिवर्तित करना।”

फॉस्फेट डीएनए की रीढ़ बनाने के लिए चीनी के साथ जुड़ता है, जहां यह आनुवंशिक जानकारी के अक्षरों की एक सार्थक व्यवस्था रखता है जो अन्यथा वर्णमाला सूप में गिर जाएगा। फॉस्फेट प्रत्येक कोशिका को एक सतर्क झिल्ली के साथ घेरने के लिए लिपिड अणुओं के साथ षड्यंत्र करता है जो हमेशा यह निर्धारित करता है कि क्या अंदर जाता है और क्या नहीं। प्रोटीन फॉस्फेट पैकेजों का आदान-प्रदान करके एक दूसरे को संदेश भेजते हैं।

फॉस्फेट के अद्भुत लाभ के पीछे, एक नकारात्मक चार्ज अवांछित रिसाव को रोकता है। डॉ बॉनर ने कहा, “आप केवल सत्ता में डाल सकते हैं और जब चाहें तब इसे बाहर कर सकते हैं।” “यह पर्यावरण में नहीं रिसेगा।” इसके विपरीत, उन्होंने कहा, समकक्ष कार्बन-आधारित अणु, जिसे कार्बोनेट कहा जाता है, पानी में आसानी से घुल जाता है: “यदि आप फॉस्फेट के बजाय कार्बन के साथ डीएनए जोड़ते हैं, तो यह सब विघटित हो जाएगा।” डॉ बॉनर ने मजाक में कहा कि हमें कार्बन के बजाय फॉस्फेट पर आधारित जीवन पर विचार करना चाहिए।

हालांकि, जीवन के अन्य प्रमुख घटकों के विपरीत – कार्बन, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और हाइड्रोजन – फॉस्फेट अणुओं में गैस चरण नहीं होता है। “उड़ना बहुत बड़ा है,” डॉ. सिला ने कहा। फॉस्फेट चट्टानों के कटाव, जीवों के अपघटन या मूत्र या गुआनो जैसे मलमूत्र के माध्यम से जीवन के खेल में कूद पड़ते हैं। समय के साथ फॉस्फेट प्रवाह के प्रभाव को समझना एक प्रमुख शोध प्रयास है।

एक लंबी पहेली यह है कि फॉस्फेट पर प्रारंभिक जीवन की शुरुआत कैसे हुई। यह देखते हुए कि जीव विज्ञान के हर पहलू के लिए फॉस्फेट कितना महत्वपूर्ण है, आदिम जलीय सेटिंग जिसमें पहली कोशिकाएँ उत्पन्न हुईं, फॉस्फेट से भरपूर रही होंगी। “हालांकि, आज पृथ्वी पर अधिकांश प्राकृतिक जल फॉस्फेट के मामले में बहुत कम हैं,” कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के एक भू-रसायनविद् निकोलस टोस्का ने कहा। “हमें उम्मीद थी कि ग्रह पृथ्वी पर भी यही बात सच होगी।” उन्होंने बताया कि उनका मानना ​​है कि आयरन फॉस्फेट को अलग करने का काम करता है।

कैम्ब्रिज में डॉ तोस्का और उनके सहयोगियों ने जीवन की उत्पत्ति की समस्या को संबोधित किया हाल ही में नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित एक अध्ययन में,. शोधकर्ताओं ने इस धारणा पर पुनर्विचार करने का फैसला किया, यह पूछते हुए: पहले के बारे में क्या था, जब आसपास बहुत कम ऑक्सीजन थी? वे जानते थे कि ऑक्सीजन लोहे को ऐसे रूप में बदल देती है जो फॉस्फेट को मजबूती से जमा देता है। यदि समीकरण से ऑक्सीजन को हटा दिया जाए तो क्या होगा? शोधकर्ताओं ने एक बड़े, ऑक्सीजन मुक्त दस्ताने बॉक्स में कृत्रिम समुद्री जल बनाया और पाया कि, निश्चित रूप से, इन परिस्थितियों में, भंग किए गए लोहे ने अधिकांश फॉस्फेट को अकेला छोड़ दिया, संभवतः पड़ोस में किसी भी प्रोटोकल्स के लिए उपलब्ध है।

पेपर ट्रेंड्स इन इकोलॉजी एंड इवोल्यूशन में, डॉ। क्राफ्ट ने इसी तरह सुझाव दिया कि कैम्ब्रियन समुद्र अपेक्षाकृत फॉस्फेट युक्त थे। पशु इतना अधिक अवशोषित कर सकते हैं, वास्तव में, वे मोटे, टिकाऊ गोले बना सकते हैं, जैसे मानव शरीर में सबसे कठोर ऊतक – हमारे दांतों का फॉस्फेट तामचीनी।

डॉ क्राफ्ट ने कहा, “इन गोले का होना एक बड़ा फायदा है।” इसकी तुलना में, कैल्शियम कार्बोनेट से बने आधुनिक मोलस्क का खोल समुद्र तटों के पैरों के नीचे आसानी से फट जाता है। लेकिन जैसे-जैसे समुद्र में भीड़ और बोनी मछलियाँ दिखाई दीं, फॉस्फेट की आपूर्ति कम हो गई, और ब्राचिओपोड अब स्वतंत्र रूप से यह नहीं खोज सके कि उन्हें अपने महंगे आवास के निर्माण के लिए क्या चाहिए। एक निर्माण सामग्री के रूप में फॉस्फेट के उपयोग में बोनी मछली बुद्धिमान थी: उनके दांत, कंकाल के कुछ हिस्से, और वह यह था। क्योंकि वे आगे बढ़ रहे हैं, मछली किसी भी फॉस्फेट और अन्य पोषक तत्वों को फँसा सकती है जो जमीन से समुद्र में फ़िल्टर किए जाते हैं, इससे पहले कि वे नीचे कठोर, क्लंपिंग गोले तक पहुंचें।

फॉस्फेट में कशेरुकियों का वर्चस्व था, और अब उन्हें कोई नहीं रोक सकता।