पृथ्वी पर ऑक्सीजन का स्तर हमेशा से एक ही तरह नहीं रहा है। यही कारण है कि जब पृथ्वी पर ऑक्सिजन की मात्रा बढ़ी तो इंसानों का विकास हुआ। दूसरे ग्रहों पर इसी प्राणवायु की कमी के कारण जीवन नहीं पनप सका। अब वैज्ञानिकों ने बताया है कि ऑक्सिजन की उपस्थिति में उतार-चढ़ाव आते रहे हैं।
लीड्स: क्या हम पृथ्वी पर रहने वाले मनुष्य ब्रह्मांड में अकेले हैं या किसी अन्य ग्रह पर भी मानव की तरह कोई अन्य प्राणी वास करता है। यह एक ऐसा प्रश्न है जिसने सदियों से मनुष्यों को आकर्षित किया है और अनगिनत अध्ययनों और काल्पनिक कृतियों को प्रेरित किया है। लेकिन क्या हम इसका पता लगाने के करीब पहुंच रहे हैं? अब जब जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (जेडब्ल्यूएसटी) काम कर रहा है, तो हम एक दिन इसका जवाब देने की दिशा में एक बड़ी छलांग लगा सकते हैं। जेडब्ल्यूएसटी के चार मुख्य उद्देश्यों में से एक एक्सोप्लैनेट का अध्ययन करना है – ऐसे ग्रह जो हमारे सौर मंडल के बाहर हैं। इसके अलावा यह निर्धारित करना है कि उनका वायुमंडल किन गैसों से बना है। अब भूगर्भीय समय में पृथ्वी पर ऑक्सिजन की विविधता में हमारे नए शोध ने सुराग दिया है कि वास्तव में अध्ययन का उद्देश्य क्या पता लगाना है। अन्य ग्रहों पर जीवन कैसे, कब और क्यों विकसित हो सकता है, इसे समझने की कोशिश करना। एकमात्र ग्रह जिसके बारे में वर्तमान में हमें यह समझ में आता है कि उस पर जीवन है, वह पृथ्वी है। हमारे अपने ग्रह के जटिल विकासवादी इतिहास को समझने से हमें उन ग्रहों की खोज करने में मदद मिलती है, जहां जीवन की संभावना हो सकती है।
जीवन और ऑक्सिजन
हम जानते हैं कि प्राणियों को जीवित रहने के लिए ऑक्सिजन की आवश्यकता होती है, हालांकि स्पंज जैसे कुछ ऐसे जीव भी हैं, जिन्हें दूसरों की तुलना में कम ऑक्सिजन की आवश्यकता होती है। फिर भी, जब ऑक्सिजन आज आसानी से उपलब्ध है, जो वायुमंडल का 21 प्रतिशत है, हम यह भी जानते हैं कि पृथ्वी पर हमेशा ऐसी स्थिति नहीं रही है। यदि हम अपने अतीत की गहराई में लगभग 45 करोड़ वर्ष पीछे जाते हैं, तो हमें पता चलेगा कि उस समय पृथ्वी पर मानव के जीवित रहने के लिए पर्याप्त मात्रा में ऑक्सिजन उपलब्ध नहीं थी। लेकिन, हम जिस चीज के बारे में कम निश्चित हैं, वह समय के साथ वातावरण और महासागरों में ऑक्सिजन की पूर्ण मात्रा है और क्या ऑक्सिजन के स्तर में वृद्धि ने प्राणियों के जीवन के विकास को बढ़ावा दिया है, या इसके विपरीत हुआ? इन सवालों ने वास्तव में कई बहसों और दशकों के शोध को जन्म दिया है।
महान ऑक्सीकरण घटना ने बदला ऑक्सिजन का स्तर
मौजूदा समय की सोच यह है कि पृथ्वी पर ऑक्सिजन का स्तर तीन व्यापक चरणों में बढ़ा है। पहला, जिसे ‘महान ऑक्सीकरण घटना’ कहा जाता है, लगभग 2.4 अरब साल पहले घटी थी, जिसने पृथ्वी को एक ऐसे ग्रह में बदल दिया जहां वायुमंडल और महासागरों में ऑक्सिजन का स्तर एक स्थायी विशेषता बन गया। जबकि पहले पृथ्वी एक ऐसा ग्रह था, जो अनिवार्य रूप से वायुमंडल और महासागरों में ऑक्सिजन से रहित था। पृथ्वी पर ऑक्सिजन के स्तर में अभूतपूर्व बदलाव करने वाली तीसरी घटना लगभग 42 करोड़ वर्ष पहले हुई थी और इसे ‘पैलियोज़ोइक ऑक्सिजनेशन इवेंट’ कहा जाता है, जिसने वायुमंडलीय ऑक्सिजन में वर्तमान स्तर तक वृद्धि कर दी। लेकिन, पहली और तीसरी घटना के बीच करीब 80 करोड़ वर्ष पहले पृथ्वी पर ऑक्सिजन के स्तर में व्यापक पैमाने पर बदलाव लाने वाली दूसरी घटना घटी, जिसे ‘नियोप्रोटेरोज़ोइक ऑक्सिजनेशन इवेंट’ कहा जाता है।
प्रारंभ में, समुद्र तल पर बनी तलछटी चट्टानों से मिली जानकारी से पता चलता है कि इस समय के दौरान ऑक्सिजन आधुनिक स्तर की तरह बढ़ गई थी। हालांकि, तब से एकत्र किए गए आंकड़ों ने ऑक्सिजन के इतिहास का अधिक पेचीदा सुझाव दिया है। आंकड़ों से पता चलता है कि ‘नियोप्रोटेरोज़ोइक ऑक्सिजनेशन इवेंट’ पृथ्वी पर प्राणियों की मौजूदगी की पुष्टि करने वाली घटना से थोड़ा पहले करीब 60 करोड़ वर्ष पहले हुई थी।
ऑक्सिजन का स्तर पता लगाने के लिए किए गए अध्ययन
हम ‘नियोप्रोटेरोज़ोइक ऑक्सिजनेशन इवेंट’ के दौरान वायुमंडलीय ऑक्सिजन के स्तर का पता लगाने और पुनर्निर्माण करने के लिए निकल पड़े, यह देखने के लिए कि पृथ्वी पर पाए जाने वाले शुरुआती प्राणी किन परिस्थितियों में दिखाई दिए। ऐसा करने के लिए, हमने पृथ्वी का एक कंप्यूटर मॉडल बनाया, जिसमें उन विभिन्न प्रक्रियाओं के बारे में जानकारी शामिल है जो वायुमंडल में ऑक्सिजन का स्तर बढ़ा सकती हैं या इसे कम कर सकती हैं। हमने प्राचीन प्रकाश संश्लेषण दरों की गणना करने के लिए, दुनिया भर में जमा कार्बन-असर वाली चट्टानों की जांच की। प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे और सूक्ष्म जीव सूर्य के प्रकाश, पानी और कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग शर्करा के रूप में ऑक्सिजन और ऊर्जा बनाने के लिए करते हैं। पृथ्वी पर ऑक्सिजन का मुख्य स्रोत इस प्रक्रिया के जरिए ही पैदा होता है।
हमने जो पाया वह यह है कि, नियोप्रोटेरोज़ोइक युग के दौरान ऑक्सिजन के स्तर में एक साधारण वृद्धि के बजाय, वातावरण में ऑक्सिजन की मात्रा में काफी बदलाव आया और भूवैज्ञानिक समय के पैमाने पर बहुत तेजी से ऑक्सिजन के स्तर में वृद्धि हुई। 75 करोड़ वर्ष पहले, वायुमंडल में ऑक्सिजन का स्तर 12 प्रतिशत था, केवल कुछ दसियों लाख वर्षों में, यह लगभग 0.3 प्रतिशत रह गया था। इसके बाद इसमें एक बार फिर से वृद्धि देखी गयी। हमने अपने शोध में पाया है कि करीब 45 करोड़ वर्ष पहले पृथ्वी पर पौधों की उत्पत्ति से पहले ऑक्सिजन के स्तर में उतार-चढ़ाव देखा गया।
एलियंस के जीवन की खोज
ये परिणाम कई कारणों से दिलचस्प हैं। हमने अक्सर सोचा है कि पिछले 4.5 अरब वर्षों में पृथ्वी ने जिस सापेक्ष स्थिरता का अनुभव किया है, वह जीवन के फलने-फूलने के लिए आवश्यक है। आखिरकार, जब बड़ी घटनाएं, जैसे कि क्षुद्रग्रह प्रभाव हुई हैं, तो यह पृथ्वी के कुछ निवासियों (डायनासोर) के लिए अच्छी नहीं रही हैं। हमारे परिणाम बताते हैं कि कम वायुमंडलीय ऑक्सिजन का स्तर कुछ साधारण जीवों के विलुप्त होने और अधिक जटिल जीवन विकसित करने के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है। इसके अलावा यह जीवित बचे लोगों को ऑक्सिजन का स्तर फिर से बढ़ने पर विस्तार और विविधता लाने की इजाजत देता है। बेशक, यह पृथ्वी और प्राणी-केंद्रित दृष्टिकोण है। पृथ्वी पर जीवन की तुलना में एलियंस का जीवन पूरी तरह से अलग हो सकता है।
