কিভাবে অণুজীব পৃথিবীর ভূত্বক গঠন করে

2024 লেখক: Seth Attwood | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-16 15:59

অন্তহীন মঙ্গোলীয় স্টেপের পটভূমিতে পর্বতগুলি বিশেষভাবে চিত্তাকর্ষক দেখায়। পাদদেশে দাঁড়িয়ে, কেউ পৃথিবীর অন্ত্রের বিশাল শক্তিকে প্রতিফলিত করতে প্রলুব্ধ হয় যা এই শিলাগুলিকে স্তূপ করে রেখেছে। কিন্তু ইতিমধ্যেই শীর্ষে যাওয়ার পথে, পাথুরে পাদদেশগুলিকে আচ্ছাদিত একটি পাতলা প্যাটার্ন নজর কেড়েছে। এই বৃষ্টির জল পর্বতমালা, পর্বতশ্রেণীর প্রকৃত নির্মাতা প্রাচীন আর্কিওসাইট স্পঞ্জগুলির ছিদ্রযুক্ত কঙ্কালগুলিকে কিছুটা ক্ষয় করেছে।

বড় নির্মাণের ছোট দৈত্য

একবার, অর্ধ বিলিয়নেরও বেশি বছর আগে, তারা একটি উষ্ণ সমুদ্রের তলদেশ থেকে একটি আগ্নেয় দ্বীপের একটি উজ্জ্বল প্রাচীর হিসাবে উঠেছিল। তিনি মারা গিয়েছিলেন, গরম ছাইয়ের একটি পুরু স্তর দিয়ে ঢেকেছিলেন - কিছু প্রত্নতত্ত্ব এমনকি পুড়িয়ে ফেলা হয়েছিল, এবং হিমায়িত টিফের মধ্যে গহ্বরগুলি সংরক্ষণ করা হয়েছিল।

যাইহোক, অনেক কঙ্কাল, যেগুলি তাদের জীবদ্দশায় একসাথে বেড়ে উঠেছিল এবং সমুদ্রের সিমেন্টের স্তরগুলিকে ঘুরিয়ে দিয়ে পাথরে "হিমায়িত" হয়েছিল, আজও তাদের স্বাভাবিক জায়গায় রয়ে গেছে, যখন সমুদ্র অনেক আগেই চলে গেছে। এই ধরনের প্রতিটি কঙ্কাল একটি ছোট আঙুলের চেয়ে ছোট। সেখানে কত সংখ্যক?

ক্ষুদ্র রেডিওলারিয়ানদের কঙ্কাল পর্বতশ্রেণীর সিলিসিয়াস শিলা গঠন করে।

একটি নিম্ন পর্বতের আয়তন অনুমান করে (পাদদেশে প্রায় এক কিলোমিটার জুড়ে এবং উচ্চতা প্রায় 300 মিটার), আমরা গণনা করতে পারি যে প্রায় 30 বিলিয়ন স্পঞ্জ এর নির্মাণে অংশ নিয়েছিল। এটি একটি স্থূলভাবে অবমূল্যায়ন করা চিত্র: অনেক কঙ্কাল দীর্ঘদিন ধরে পাউডারে ঘষে গেছে, অন্যগুলি সম্পূর্ণরূপে দ্রবীভূত হয়েছে, পলির সুরক্ষামূলক স্তর দিয়ে ঢেকে রাখার সময় ছাড়াই। এবং এটি শুধুমাত্র একটি পর্বত, এবং মঙ্গোলিয়ার পশ্চিমে সমগ্র রেঞ্জ রয়েছে।

ছোট স্পঞ্জের এমন একটি বিশাল "প্রকল্প" সম্পূর্ণ করতে কতক্ষণ সময় লেগেছিল?

এবং এখানে কাছাকাছি আরেকটি পাহাড় আছে, ছোট, এবং সাদা নয়, চুনাপাথর, কিন্তু লালচে-ধূসর। এটি সিলিসিয়াস শেলের পাতলা স্তর দ্বারা গঠিত হয়, লোহার অন্তর্ভুক্তির অক্সিডেশনের কারণে মরিচা পড়ে। এক সময়ে, এই পর্বতগুলি সমুদ্রতল ছিল, এবং আপনি যদি সঠিকভাবে স্তরগুলির সাথে বিভক্ত হন (কঠিনভাবে আঘাত করেন তবে সাবধানে), তবে যে পৃষ্ঠটি খোলে আপনি অগণিত সূঁচ এবং 3-5 মিমি ক্রস দেখতে পাবেন।

এগুলি সামুদ্রিক স্পঞ্জের অবশেষ, তবে, আর্কিওসাইটের সম্পূর্ণ চুনযুক্ত কঙ্কালের বিপরীতে, তাদের ভিত্তি পৃথক সিলিকন উপাদান (স্পিকুলস) থেকে গঠিত হয়। অতএব, মারা যাওয়ার পরে, তারা ভেঙে পড়ে, তাদের "বিশদ বিবরণ" দিয়ে নীচে ছড়িয়ে পড়ে।

প্রতিটি স্পঞ্জের কঙ্কালে কমপক্ষে এক হাজার "সূঁচ" থাকে, তাদের মধ্যে প্রায় 100 হাজার প্রতিটি বর্গ মিটারে ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকে। সরল পাটিগণিত আমাদের অনুমান করতে দেয় যে একটি 20-মিটার স্তর তৈরি করতে কত প্রাণীর প্রয়োজন হয়েছিল কমপক্ষে 200 x 200 মি: 800 বিলিয়ন। এবং এটি আমাদের চারপাশের উচ্চতাগুলির মধ্যে একটি - এবং শুধুমাত্র কয়েকটি মোটামুটি গণনা। তবে ইতিমধ্যে তাদের থেকে এটি স্পষ্ট যে জীব যত ছোট হবে, তাদের সৃজনশীল শক্তি তত বেশি: পৃথিবীর প্রধান নির্মাতারা এককোষী।

এককোষী প্ল্যাঙ্কটোনিক শৈবালের ওপেনওয়ার্ক চুনযুক্ত প্লেট - ককোলিথ - বৃহৎ কোকোস্ফিয়ারে একত্রিত হয় এবং যখন সেগুলি চূর্ণবিচূর্ণ হয়ে যায়, তখন তারা চক জমায় পরিণত হয়।

স্থলে, জলে এবং বাতাসে

জানা যায়, প্রতি ১ সে.মি³লেখার খড়িতে প্ল্যাঙ্কটোনিক শৈবাল ককোলিথোফোরিডের প্রায় 10 বিলিয়ন সূক্ষ্ম চুনযুক্ত আঁশ রয়েছে। মঙ্গোলীয় সমুদ্রের সময়ের চেয়ে অনেক পরে, মেসোজোয়িক এবং বর্তমান সেনোজোয়িক যুগে, তারা ইংল্যান্ডের চক ক্লিফ, ভলগা ঝিগুলি এবং অন্যান্য ম্যাসিফ তৈরি করেছিল, যা সমস্ত আধুনিক মহাসাগরের তলদেশ জুড়ে ছিল।

তাদের নির্মাণ কার্যক্রমের স্কেল আশ্চর্যজনক। কিন্তু তার নিজের জীবন গ্রহে যে পরিবর্তনগুলি করেছে তার তুলনায় তারা ফ্যাকাশে।

সমুদ্র এবং মহাসাগরের লবণাক্ত স্বাদ ক্লোরিন এবং সোডিয়ামের উপস্থিতি দ্বারা নির্ধারিত হয়। সমুদ্রের প্রাণীদের জন্য কোন উপাদানই বেশি পরিমাণে প্রয়োজন হয় না এবং তারা জলীয় দ্রবণে জমা হয়। কিন্তু প্রায় সব কিছুই - যা নদী দ্বারা সঞ্চালিত হয় এবং গরম নীচের স্প্রিংসের মাধ্যমে অন্ত্র থেকে আসে - তা মুহূর্তের মধ্যে শোষিত হয়। সিলিকন এককোষী ডায়াটম এবং রেডিওলারিয়ান দ্বারা তাদের অলঙ্কৃত শেলগুলির জন্য নেওয়া হয়।

প্রায় সব জীবেরই প্রয়োজন ফসফরাস, ক্যালসিয়াম এবং অবশ্যই কার্বন। মজার বিষয় হল, একটি চুনযুক্ত কঙ্কাল (প্রবাল বা প্রাচীন আর্কিওসাইটের মতো) তৈরি হয় কার্বন ডাই অক্সাইডের মুক্তির সাথে, তাই গ্রিনহাউস প্রভাব হল প্রাচীর নির্মাণের একটি উপজাত।

Coccolithophorides শুধুমাত্র জল থেকে ক্যালসিয়াম শোষণ করে না, কিন্তু দ্রবীভূত সালফার. এটি জৈব যৌগগুলির সংশ্লেষণের জন্য প্রয়োজনীয় যা শেত্তলাগুলির উচ্ছ্বাস বৃদ্ধি করে এবং তাদের একটি আলোকিত পৃষ্ঠের কাছাকাছি থাকতে দেয়।

যখন এই কোষগুলি মারা যায়, জৈব পদার্থগুলি বিচ্ছিন্ন হয়ে যায় এবং উদ্বায়ী সালফার যৌগগুলি জলের সাথে বাষ্পীভূত হয়, মেঘের গঠনের জন্য একটি বীজ হিসাবে কাজ করে। এক লিটার সামুদ্রিক জলে 200 মিলিয়ন পর্যন্ত কোকোলিথোফোরিড থাকতে পারে এবং প্রতি বছর এই এককোষী জীবগুলি বায়ুমণ্ডলে 15.5 মিলিয়ন টন সালফার সরবরাহ করে - স্থল আগ্নেয়গিরির তুলনায় প্রায় দ্বিগুণ।

সূর্য পৃথিবীকে গ্রহের নিজস্ব অন্ত্রের (3400 W/m) চেয়ে 100 মিলিয়ন গুণ বেশি শক্তি দিতে সক্ষম² 0.00009 W/m এর বিপরীতে²) সালোকসংশ্লেষণের জন্য ধন্যবাদ, জীবন এই সম্পদগুলি ব্যবহার করতে পারে, শক্তি অর্জন করতে পারে যা ভূতাত্ত্বিক প্রক্রিয়াগুলির ক্ষমতাকে ছাড়িয়ে যায়। অবশ্যই, সূর্যের তাপের বেশিরভাগই কেবল বিলীন হয়ে যায়। কিন্তু একইভাবে, জীবিত প্রাণীর দ্বারা উত্পাদিত শক্তির প্রবাহ ভূতাত্ত্বিক শক্তির চেয়ে 30 গুণ বেশি। জীবন কমপক্ষে 4 বিলিয়ন বছর ধরে গ্রহটিকে নিয়ন্ত্রণ করেছে।

দেশীয় সোনা কখনও কখনও উদ্ভট স্ফটিক তৈরি করে যা মূল্যবান ধাতুর চেয়েও বেশি মূল্যবান।

আলোর বাহিনী, অন্ধকারের শক্তি

জীবিত প্রাণী না থাকলে, অনেক পাললিক শিলা তৈরি হত না। খনিজবিদ রবার্ট হ্যাজেন, যিনি চাঁদে (150 প্রজাতি), মঙ্গল গ্রহ (500) এবং আমাদের গ্রহের (5000-এর বেশি) বিভিন্ন ধরণের খনিজগুলির তুলনা করেছিলেন, এই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছেন যে হাজার হাজার স্থলজ খনিজগুলির উপস্থিতি প্রত্যক্ষ বা পরোক্ষভাবে এর কার্যকলাপের সাথে সম্পর্কিত। জীবজগৎ জলাশয়ের তলদেশে জমে থাকা পাললিক শিলা।

গভীরতায় ডুবে গিয়ে, লক্ষ লক্ষ এবং লক্ষ লক্ষ বছর ধরে, জীবের অবশিষ্টাংশগুলি শক্তিশালী আমানত তৈরি করেছিল, যা পর্বতশ্রেণীর আকারে ভূপৃষ্ঠে চেপে যাওয়া বাকি ছিল। এটি বিশাল টেকটোনিক প্লেটের নড়াচড়া এবং সংঘর্ষের কারণে। কিন্তু টেকটোনিক্স নিজেই শিলাকে এক ধরণের "অন্ধকার" এবং "আলোক পদার্থ" এ বিভক্ত না করে সম্ভব হত না।

প্রথমটি উপস্থাপন করা হয়, উদাহরণস্বরূপ, বেসাল্ট দ্বারা, যেখানে গাঢ় টোনের খনিজগুলি প্রাধান্য পায় - পাইরোক্সেন, অলিভাইন, বেসিক প্লেজিওক্লেস এবং উপাদানগুলির মধ্যে - ম্যাগনেসিয়াম এবং আয়রন। পরেরটি, যেমন গ্রানাইট, হালকা রঙের খনিজগুলির সমন্বয়ে গঠিত - কোয়ার্টজ, পটাসিয়াম ফেল্ডস্পারস, অ্যালবাইট প্লাজিওক্লেস, লোহা, অ্যালুমিনিয়াম এবং সিলিকন সমৃদ্ধ।

গাঢ় শিলা হালকা শিলার চেয়ে ঘন হয় (গড় 2.9 গ্রাম / সেমি³ 2.5-2.7 গ্রাম / সেমি বিরুদ্ধে³) এবং মহাসাগরীয় প্লেট গঠন করে। কম ঘন, "হালকা" মহাদেশীয় প্লেটগুলির সাথে সংঘর্ষের সময়, মহাসাগরীয়গুলি তাদের নীচে ডুবে যায় এবং গ্রহের অন্ত্রে গলে যায়।

লোহার আকরিকের উজ্জ্বল ব্যান্ডিং গাঢ় সিলিসিয়াস এবং লাল ferruginous স্তরের ঋতু পরিবর্তন প্রতিফলিত করে।

প্রাচীনতম খনিজগুলি ইঙ্গিত দেয় যে এটি "ডার্ক ম্যাটার" যা প্রথম উপস্থিত হয়েছিল। যাইহোক, এই ঘন শিলাগুলি প্লেটগুলিকে গতিশীল করার জন্য নিজেদের মধ্যে ডুবে যেতে পারেনি। এর জন্য প্রয়োজন ছিল "উজ্জ্বল দিক" - খনিজ, যা মঙ্গল ও চাঁদের অচল ভূত্বকে স্বল্প সরবরাহে রয়েছে।

এটা কোন কারণ ছাড়াই নয় যে রবার্ট হ্যাজেন বিশ্বাস করেন যে এটি পৃথিবীর জীবন্ত প্রাণী ছিল, কিছু শিলাকে অন্যদের মধ্যে রূপান্তরিত করেছিল, যা শেষ পর্যন্ত প্লেটের "আলোক পদার্থ" সঞ্চয়ের দিকে পরিচালিত করেছিল। অবশ্যই, এই প্রাণীগুলি - বেশিরভাগ অংশে এককোষী অ্যাক্টিনোমাইসিটিস এবং অন্যান্য ব্যাকটেরিয়া - নিজেদেরকে এমন একটি সুপার টাস্ক সেট করেনি। তাদের লক্ষ্য, বরাবরের মতো, খাবার খুঁজে বের করা ছিল।

মহাসাগরের লৌহঘটিত ধাতুবিদ্যা

প্রকৃতপক্ষে, আগ্নেয়গিরি দ্বারা বিস্ফোরিত বেসল্ট গ্লাস 17% লোহা, এবং এর প্রতিটি ঘনমিটার 25 কোয়াড্রিলিয়ন আয়রন ব্যাকটেরিয়া খাওয়াতে সক্ষম। অন্তত 1.9 বিলিয়ন বছর বিদ্যমান, তারা দক্ষতার সাথে নতুন কাদামাটির খনিজ পদার্থে ভরা একটি "ন্যানোশেটে" বেসাল্টকে রূপান্তরিত করে (সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, এই জাতীয় প্রক্রিয়াটি মাটির খনিজগুলির একটি জৈবজেনিক কারখানা হিসাবে স্বীকৃত হয়েছে)।যখন এই জাতীয় শিলাকে গলানোর জন্য অন্ত্রে পাঠানো হয়, তখন এটি থেকে নতুন, "হালকা" খনিজ তৈরি হয়।

সম্ভবত ব্যাকটেরিয়া এবং লৌহ আকরিকের পণ্য। তাদের অর্ধেকেরও বেশি 2, 6 এবং 1.85 বিলিয়ন বছর আগে গঠিত হয়েছিল, এবং শুধুমাত্র কুর্স্ক চৌম্বকীয় অসঙ্গতিতে প্রায় 55 বিলিয়ন টন লোহা রয়েছে। জীবন ছাড়া, তারা খুব কমই জমা হতে পারে: সমুদ্রে দ্রবীভূত লোহার অক্সিডেশন এবং বৃষ্টিপাতের জন্য, বিনামূল্যে অক্সিজেন প্রয়োজন, যার উপস্থিতি প্রয়োজনীয় পরিমাণে শুধুমাত্র সালোকসংশ্লেষণের কারণে সম্ভব।

অ্যাসিডোভোরাক্স ব্যাকটেরিয়া সবুজ মরিচা গঠনে উদ্দীপিত করে - আয়রন হাইড্রক্সাইড।

জীবন লোহা এবং অন্ধকার, অক্সিজেন-বঞ্চিত গভীরতায় "প্রক্রিয়াকরণ" চালাতে সক্ষম। এই ধাতুর পরমাণুগুলি, জলের নীচের উত্স দ্বারা বাহিত হয়, ফেরিক লোহা তৈরির জন্য ফেরাস লোহাকে অক্সিডাইজ করতে সক্ষম ব্যাকটেরিয়া দ্বারা বন্দী হয়, যা সবুজ মরিচা দিয়ে নীচে স্থির হয়।

কয়েক বিলিয়ন বছর আগে, যখন গ্রহে এখনও খুব কম অক্সিজেন ছিল, এটি সর্বত্র ঘটেছিল এবং আজ এই ব্যাকটেরিয়াগুলির কার্যকলাপ কিছু অক্সিজেন-দরিদ্র জলাশয়ে দেখা যায়।

মূল্যবান জীবাণু

এটা সম্ভব যে অক্সিজেনের প্রয়োজন নেই এমন অ্যানেরোবিক ব্যাকটেরিয়াদের অংশগ্রহণ ছাড়া সোনার বড় আমানত উপস্থিত হত না। মূল্যবান ধাতুর প্রধান আমানত (দক্ষিণ আফ্রিকার উইটওয়াটারস্রান্ড সহ, যেখানে অন্বেষণ করা মজুদ প্রায় 81 হাজার টন) 3, 8-2, 5 বিলিয়ন বছর আগে গঠিত হয়েছিল।

ঐতিহ্যগতভাবে, এটি বিশ্বাস করা হয়েছিল যে স্থানীয় সোনার আকরিকগুলি নদী দ্বারা সোনার কণা স্থানান্তর এবং ধোয়ার মাধ্যমে গঠিত হয়েছিল। যাইহোক, Witwatersrand সোনার অধ্যয়ন একটি সম্পূর্ণ ভিন্ন চিত্র প্রকাশ করে: ধাতুটি প্রাচীন ব্যাকটেরিয়া দ্বারা "খনন" করা হয়েছিল।

Dieter Halbauer 1978 সালে খাঁটি সোনার কণা দ্বারা তৈরি অদ্ভুত কার্বন স্তম্ভগুলি বর্ণনা করেছিলেন। দীর্ঘ সময়ের জন্য, আকরিক নমুনার মাইক্রোস্কোপিক এবং আইসোটোপিক বিশ্লেষণ, আধুনিক জীবাণুর উপনিবেশ দ্বারা আকরিক গঠনের মডেলিং এবং অন্যান্য গণনা ভূতাত্ত্বিকের সঠিকতা নিশ্চিত না হওয়া পর্যন্ত তার আবিষ্কারটি খুব বেশি মনোযোগ আকর্ষণ করেনি।

স্পষ্টতই, প্রায় 2.6 বিলিয়ন বছর আগে, যখন আগ্নেয়গিরিগুলি হাইড্রোজেন সালফাইড, সালফিউরিক অ্যাসিড এবং সালফার ডাই অক্সাইড জলীয় বাষ্পের সাথে বায়ুমণ্ডলকে পরিপূর্ণ করেছিল, তখন অ্যাসিড বৃষ্টি ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকা সোনার পাথরগুলিকে ধুয়ে দিয়েছিল এবং অগভীর জলে সমাধান নিয়ে গিয়েছিল। যাইহোক, মূল্যবান ধাতু নিজেই সেখানে সায়ানাইডের মতো জীবন্ত প্রাণীর জন্য সবচেয়ে বিপজ্জনক যৌগ আকারে এসেছিল।

হুমকি এড়াতে, জীবাণুগুলি জলকে "জীবাণুমুক্ত" করে, বিষাক্ত সোনার লবণকে অর্গানোমেটালিক কমপ্লেক্সে বা এমনকি বিশুদ্ধ ধাতুতেও হ্রাস করে। চকচকে কণাগুলি ব্যাকটেরিয়া উপনিবেশের উপর বসতি স্থাপন করে, বহুকোষী শৃঙ্খলের কাস্ট তৈরি করে, যা এখন একটি স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ দিয়ে দেখা যায়। জীবাণুগুলি এখনও সোনার ক্ষরণ অব্যাহত রাখে - এই প্রক্রিয়াটি পরিলক্ষিত হয়, উদাহরণস্বরূপ, নিউজিল্যান্ডের উষ্ণ প্রস্রবণগুলিতে, যদিও খুব সামান্য স্কেলে।

উইটওয়াটারসরান্ড এবং সম্ভবত, একই বয়সের অন্যান্য আমানত উভয়ই অক্সিজেন-মুক্ত বায়ুমণ্ডলে ব্যাকটেরিয়া সম্প্রদায়ের গুরুত্বপূর্ণ কার্যকলাপের ফলাফল। অক্সিজেন যুগের শুরুতে কুরস্ক ম্যাগনেটিক অ্যানোমলি এবং সম্পর্কিত লোহা আকরিক জমা তৈরি হয়েছিল। যাইহোক, এই স্কেলের আরও জমা আবির্ভূত হয়নি এবং আবার কখনও আকার নিতে শুরু করার সম্ভাবনা নেই: বায়ুমণ্ডল, শিলা এবং সমুদ্রের জলের গঠন তখন থেকে বহুবার পরিবর্তিত হয়েছে।

কিন্তু এই সময়ে, জীবন্ত প্রাণীর অগণিত প্রজন্মও পরিবর্তিত হয়েছে এবং তাদের প্রত্যেকেই পৃথিবীর বৈশ্বিক বিবর্তনে অংশ নিতে সক্ষম হয়েছে। সামুদ্রিক স্পঞ্জের ঝোপঝাড় এবং জমির গাছের মতো ঘোড়ার টেলগুলি অদৃশ্য হয়ে গেছে, এমনকি ম্যামথের পাল অতীতের জিনিস, ভূতত্ত্বে একটি চিহ্ন রেখে গেছে। আমাদের গ্রহের সমস্ত শেল - জল, বায়ু এবং পাথরের অন্যান্য প্রাণী এবং নতুন পরিবর্তনের সময় এসেছে।