സ്വർണ്ണം ലയിപ്പിക്കുന്ന പൂപ്പൽ ? നിർണ്ണായക കണ്ടെത്തലുമായി ശാസ്ത്രജ്ഞർ

സ്വർണ്ണം അലിയിക്കുന്ന പൂപ്പലോ ? അതെ ഞെട്ടണ്ട സംഭവം സത്യമാണ്. ഓസ്‌ട്രേലിയയിലെ ചില ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർ മണ്ണിൽ ഗവേഷണം നടത്തുമ്പോഴാണ് ‘ഫ്യൂസേറിയം ഓക്സിസ്പോറം’ (Fusarium oxysporum) എന്ന പൂപ്പലിനെ കണ്ടെത്തുന്നത്. നമ്മുടെ തൊടികളിൽ എല്ലാം കാണുന്ന ഒരു സാധാരണ പൂപ്പലാണ് ‘ഫ്യൂസേറിയം ഓക്സിസ്പോറം’.

ഇതുവരെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ കരുതിയിരുന്നത് ബാക്ടീരിയ പോലുള്ള സൂക്ഷ്മാണുക്കളാണ് ഈ സ്വർണത്തിന്റെ സഞ്ചാരത്തിന് പിന്നിലെ പ്രധാനികളെന്നാണ്. എന്നാൽ, ഓസ്‌ട്രേലിയയിൽ നിന്നുള്ള ഒരു പഠനം ഈ ധാരണയെ മാറ്റിമറിക്കുകയാണ്. പൂപ്പലുകൾ വെറും അച്ചാറിന് മുകളിലോ പഴകിയ റൊട്ടിയിലോ മാത്രം വരുന്നവരല്ല. അവ പാറകളെ പൊടിക്കാനും (mineral bioweathering) മണ്ണിലെ ജൈവാംശങ്ങളെ വിഘടിപ്പിക്കാനും കഴിവുള്ള അതിശക്തരായ സൂക്ഷ്മജീവികളാണ്. ഒരു പ്രധാനപ്പെട്ട ധാതുവായ സ്വർണവുമായി ഈ പൂപ്പലുകൾക്ക് എന്തെങ്കിലും ബന്ധമുണ്ടോ എന്നതായിരുന്നു ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ ചോദ്യം.

സ്വർണം ലയിപ്പിക്കും

പടിഞ്ഞാറൻ ഓസ്‌ട്രേലിയയിലെ സ്വർണ നിക്ഷേപം കൂടുതലുള്ള ഒരു പ്രദേശത്തെ (Golden Triangle Gold Prospect, Boddington) മണ്ണിൽ നിന്നാണ് ഗവേഷകർ ഈ കണ്ടെത്തൽ നടത്തിയത്. അവർ അവിടെയുള്ള മണ്ണിൽ നിന്ന് ഒരു പ്രത്യേകതരം പൂപ്പലിനെ വേർതിരിച്ചെടുത്തു. ഈ പൂപ്പലിന് ലോഹ രൂപത്തിലുള്ള സ്വർണത്തെ ഓക്‌സീകരിച്ച് (oxidize), അതായത് ലയിപ്പിച്ച്, അയോൺ രൂപത്തിലാക്കാൻ (dissolved gold species) സാധിക്കും! സ്വർണംപോലെ പ്രതികരണശേഷി കുറഞ്ഞ ഒരു ലോഹത്തെ സാധാരണ ഭൗമോപരിതലത്തിലെ സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഇങ്ങനെ ലയിപ്പിക്കുക എന്നത് അത്ര എളുപ്പമുള്ള കാര്യമല്ല.

ഇതെങ്ങനെ കണ്ടുപിടിച്ചെന്നോ? ലബോറട്ടറിയിൽ സ്വർണത്തരികൾ ചേർത്ത ഒരു പ്ലേറ്റിൽ (PYG agar) ഈ പൂപ്പലിനെ വളർത്തി. കുറച്ചുദിവസം കഴിഞ്ഞപ്പോൾ കണ്ട കാഴ്ച അത്ഭുതകരമായിരുന്നു! പൂപ്പൽ വളർന്ന ഭാഗത്തിന് ചുറ്റുമുള്ള സ്വർണം അപ്രത്യക്ഷമായിരിക്കുന്നു! അവിടെ സ്വർണമില്ലാത്ത ഒരു ‘വലയം’ (halo) രൂപപ്പെട്ടു. പൂപ്പൽ ആ സ്വർണത്തെ ‘അലിയിച്ചു’ കളഞ്ഞതുപോലെ! അത്യാധുനിക വിശകലന രീതികളായ എക്സ്-റേ ഫോട്ടോഇലക്ട്രോൺ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി (XPS), ലേസർ അബ്ലേഷൻ ഇൻഡക്റ്റീവ്ലി കപ്പിൾഡ് പ്ലാസ്മ മാസ് സ്പെക്ട്രോമെട്രി (LA-ICP-MS) എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് ഇത് സ്ഥിരീകരിക്കുകയും ചെയ്തു – പൂപ്പൽ സ്വർണത്തെ ചലിപ്പിക്കുകയും അതിന്റെ രാസ രൂപത്തിന് മാറ്റം വരുത്തുകയും ചെയ്തിരിക്കുന്നു (Au(0) ത്തിൽ നിന്ന് Au(I) ലേക്ക്). എങ്ങനെയാണ് ഈ പൂപ്പൽ സ്വർണത്തെ ലയിപ്പിക്കുന്നത്? കൃത്യമായ ഉത്തരം കണ്ടെത്താൻ ഇനിയും പഠനങ്ങൾ വേണം. എങ്കിലും ശാസ്ത്രജ്ഞർ ചില സാധ്യതകൾ മുന്നോട്ട് വെക്കുന്നു:

•  സൂപ്പർ ഓക്സിജൻ’ ആക്രമണം: പൂപ്പലുകൾ ‘സൂപ്പർഓക്സൈഡ്’ (O2−​) പോലെയുള്ള ശക്തമായ രാസവസ്തുക്കൾ (reactive oxygen species) പുറത്തുവിടുന്നുണ്ടാകാം. ഈ ‘സൂപ്പർ ഓക്സിജന്’ സ്വർണത്തെ ആക്രമിക്കാനും ലയിപ്പിക്കാനും കഴിയും
•  ‘പിടിച്ചെടുക്കൽ’ തന്മാത്രകൾ: സ്വർണം ലയിച്ചുകഴിഞ്ഞാൽ അത് വീണ്ടും പഴയപടി കട്ടിയാകാതെ ലായനിരൂപത്തിൽ നിർത്താൻ പൂപ്പലുകൾ ചില പ്രത്യേക തന്മാത്രകൾ (ligands) പുറത്തുവിടുന്നുണ്ടാകാം. കാർബൊണൈൽ (C=O) ഗ്രൂപ്പുകളുള്ള സംയുക്തങ്ങൾ ഇതിന് സഹായിക്കുമെന്നും XPS വിശകലനത്തിൽ കണ്ടെത്തി. ഈ തന്മാത്രകൾ സ്വർണ അയോണുകളെ പിടിച്ചുവയ്ക്കും.
• ഇലക്ട്രോൺ കൈമാറ്റം: പൂപ്പലിന്റെ പ്രതലത്തിൽ നാനോമീറ്റർ വലിപ്പമുള്ള സ്വർണത്തരികൾ പറ്റിപ്പിടിച്ചിരിക്കുന്നതായും സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പിയിൽ (SEM) കണ്ടെത്തി. സൈക്ലിക് വോൾട്ടാമെട്രി (Cyclic voltammetry) പരീക്ഷണങ്ങൾ പൂപ്പലും സ്വർണവും തമ്മിൽ ഇലക്ട്രോണുകൾ കൈമാറുന്ന ഒരു പ്രക്രിയ നടക്കുന്നുണ്ടെന്ന സൂചനയും നൽകി.

സ്വർണം പൂപ്പലിന് വളമോ?

സാധാരണയായി സൂക്ഷ്മാണുക്കൾ വിഷമുള്ള ലോഹങ്ങളെ നിർവീര്യമാക്കാനാണ് അവയുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കാറ് (detoxification). എന്നാൽ ഈ സ്വർണ പൂപ്പലിന്റെ കാര്യത്തിൽ കഥ നേരെ തിരിച്ചാണോ എന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ സംശയിക്കുന്നു! ചില പ്രത്യേക ഭക്ഷണങ്ങൾ (ഉദാ: സൂക്രോസ്) ലഭ്യമാക്കിയപ്പോൾ, സ്വർണത്തിന്റെ സാന്നിധ്യം ഈ പൂപ്പലിന്റെ വളർച്ചയെ സഹായിക്കുകയാണ് ചെയ്തത് (വളർച്ച തുടങ്ങാനുള്ള ‘ലാഗ് ഫേസ്’ കുറച്ചു)!. എന്നാൽ ലിഗ്നിൻ എന്ന മറ്റൊരു ഭക്ഷണ സ്രോതസ്സിൽ ഈ പ്രഭാവം അത്ര പ്രകടമായിരുന്നില്ല. ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്, പൂപ്പൽ സ്വർണത്തെ ഒരു വിഷവസ്തുവായി കാണുന്നില്ല, ഒരുപക്ഷേ അതിന്റെ വളർച്ചയ്ക്ക് എങ്ങനെയെങ്കിലും ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ടാവാം, അല്ലെങ്കിൽ പ്രതികൂല സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഊർജം കണ്ടെത്താൻ സഹായിക്കുന്നുണ്ടാവാം എന്നാണ്.

സ്വർണമുള്ളിടത്ത് പൂപ്പലുണ്ടോ?

പഠനം നടത്തിയ സ്വർണ നിക്ഷേപമുള്ള പ്രദേശത്ത് മറ്റൊരു കാര്യം കൂടി ശ്രദ്ധിച്ചു. അവിടെയുള്ള മണ്ണിലെ സ്വർണത്തിന്റെ അളവ് കൂടുന്തോറും അവിടുത്തെ പൂപ്പലുകളുടെ വൈവിധ്യവും കൂടുന്നതായി കണ്ടു!. എന്നാൽ, ബാക്ടീരിയകളുടെ വൈവിധ്യവും സ്വർണത്തിന്റെ അളവും തമ്മിൽ കാര്യമായ ബന്ധമൊന്നും കണ്ടില്ല. ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്, സ്വർണം കൂടുതലുള്ള മണ്ണിലെ പരിസ്ഥിതി വ്യവസ്ഥയിൽ പൂപ്പലുകൾക്ക് ബാക്ടീരിയകളെക്കാൾ പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു പങ്കുണ്ട് എന്നാണ്. സ്വർണത്തെ ഓക്‌സീകരിക്കുന്ന ‘ഫ്യൂസേറിയം’ ഉൾപ്പെടുന്ന ‘ഹൈപ്പോക്രിയേൽസ്’ (Hypocreales) എന്ന പൂപ്പൽ വിഭാഗം ഈ സ്വർണ മണ്ണിലെ സൂക്ഷ്മാണു സമൂഹത്തിൽ വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ടതും മറ്റ് പൂപ്പലുകളുമായി കൂടുതൽ ബന്ധങ്ങളുള്ളതുമാണെന്നും (highest centrality) കണ്ടെത്തി