This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
ആർക്കിയ
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
ആർക്കിയ
Archaea
ജീവലോകത്തിന്റെ മൂന്നു പ്രധാന മേഖലകളിൽ (domains)ഒന്ന്‌. ബാക്‌റ്റീരിയയും യൂകാരിയയു(Eukarya)മാണ്‌ മറ്റ്‌ രണ്ട്‌ മേഖലകള്‍. ബാക്‌റ്റീരിയയോടുള്ള ബാഹ്യസാദൃശ്യം കാരണം ഇവ നേരത്തേ ആർക്കിബാക്‌റ്റീരിയ (Archaebacteria) എന്നറിയപ്പെട്ടിരുന്നു. 1977-ൽ കാള്‍ വോസേ (Carl Woese) ജോർജ്‌. ഇ. ഫോക്‌സ്‌ (George E. Fox) എന്നീ ശാസ്‌ത്രജ്ഞർ നടത്തിയ തന്മാത്രീയ പഠനങ്ങള്‍ ആർക്കിയ, ബാക്‌റ്റീരിയയിൽ നിന്നു വളരെ വ്യത്യസ്‌തമാണെന്നു വെളിപ്പെടുത്തി. റൈബോസോം-ആർഎന്‍എ (rRNA) ജീനുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പഠനങ്ങളാണവർ നടത്തിയത്‌. തുടർന്നു നടത്തിയ ജൈവ രസതന്ത്ര പഠനങ്ങളിൽ ആർക്കിയയ്‌ക്കു യൂകാര്യ കോശങ്ങളുമായി (പ്രാട്ടിസ്റ്റ, ഫംഗസ്‌, സസ്യങ്ങള്‍, ജന്തുക്കള്‍ എന്നിവയുടെ കോശങ്ങള്‍) ചില സാദൃശ്യങ്ങളുണ്ടെന്നും വെളിപ്പെട്ടു. യഥാർഥ ന്യൂക്ലിയസ്‌ ഇല്ലാത്ത ജീവികളായ പ്രാകാരിയോട്ടുകള്‍ (Prokaryotes), അതുള്ള യൂകാരിയോട്ടുകള്‍ (Eukaryotes) എന്നിങ്ങനെ രണ്ടു മേഖലകളായി ജീവലോകത്തെ തിരിക്കുന്നത്‌ പരിണാമപരമായി യുക്തിസഹമല്ലെന്ന്‌ ഇത്തരം പഠനങ്ങള്‍ കാണിച്ചു.
 |
 |
ആർക്കിയകോശം-ആകൃതിയും വലുപ്പവും. ആർക്കിയ കോശങ്ങളുടെ വ്യാസം 0.1 മുതൽ 15 മൈക്രാമീറ്റർ വരെ ആകാം. ഏകകോശ ജീവികളായ ഇവ ബാക്‌റ്റീരിയയെപ്പോലെ ഗോളം, ദണ്ഡ്‌, സർപ്പിളം എന്നീ ആകൃതികളിൽ സാധാരണ കാണപ്പെടുന്നു. സൂചിയുടെ ആകൃതിയുള്ള തെർമോഫിലം (Thermofilum), ദീർഘ ചതുരാകൃതിയുള്ള തെർമോ പ്രാട്ടിയസ്‌ (Thermoproteus), പരന്ന ചതുരാകൃതിയുള്ള ഹാലോക്വാഡ്ര (Haloquadra), അനിയതരൂപമുള്ള തെർമോപ്ലാസ്‌മ (Thermoplasma) തുടങ്ങിയവയും ഉണ്ട്‌. വാസസ്ഥാനം. ആർക്കിയയുടെ പ്രധാന പ്രത്യേകതകളിൽ ഒന്ന്‌ അവയിൽ പലതും അതിതീവ്ര പരിസ്ഥിതികളിൽ ജീവിക്കുന്നു എന്നതാണ്‌. തീവ്രതാപ്രിയർ (extremophiles)എന്ന്‌ അവയെ വിശേഷിപ്പിക്കാറുണ്ട്‌. താപപ്രിയർ (Thermophiles) ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ജീവിക്കുന്നു (45ºഇയ്‌ക്കു മുകളിൽ). അതിതാപപ്രിയർ (Hyperthermophiles) അതിതീവ്ര താപനിലയിൽ (80ºC-121ºC വരെ) വളരാന്‍ കഴിവുള്ളവയാണ്‌. ശീതപ്രിയർ (Psychrophiles) 4ºC-യിലും നന്നായി വളരുന്നു. ലവണപ്രിയർ (Halophiles) ലെവണതയേറിയ (25% ലവണത) ചുറ്റുപാടിൽ ജീവിക്കുന്നു. അമ്ലപ്രിയർ ഉയർന്ന ക്ഷാരതയിലും വളരുന്നു.
ആർക്കിയകളെ ആദ്യം കണ്ടെത്തിയ സ്ഥലങ്ങളിൽ ഒന്ന്‌ അമേരിക്കയിലെ യെല്ലോസ്റ്റോണ്‍ ദേശീയോദ്യാനത്തിലെ (Yellow stone National Park) ചില ചൂടുനീരുറവകളാണ്‌. അഗാധ സമുദ്രത്തിലെ ഉഷ്‌ണജല രന്ധ്ര (hydrothermal vents), തണുത്തുറയുന്ന ആർട്ടിക്‌, അന്റാർട്ടിക്‌ സമുദ്രങ്ങളിലും, ലവണതയേറിയ ചാവുകടലിലും (Dead sea), ചില ഖനികളിലെ അമ്ലജലത്തിലും ഒക്കെ ഇവയെക്കാണാം. ചൊണ്ണ, വ്യാഴം തുടങ്ങിയ ഗ്രഹങ്ങളിലോ ഉപഗ്രഹങ്ങളിലോ ജീവന്‍ കണ്ടെത്താന്‍ എന്തെങ്കിലും സാധ്യതയുണ്ടെങ്കിൽ അവിടത്തെ ജീവികള്‍ ആർക്കിയയ്‌ക്കു സദൃശമാകാന്‍ സാധ്യതയുണ്ട്‌.
സാധാരണ പരിസ്ഥിതിയിൽ ജീവിക്കുന്ന ആർക്കിയകളും ഉണ്ട്‌. സമുദ്രജലത്തിലെ സൂക്ഷ്‌മ പ്ലവകങ്ങളിൽ (nanoplanktons)ഒരു പ്രധാന ഘടകമാണവ. അയവിറക്കുന്ന മൃഗങ്ങളുടെയും മനുഷ്യന്റെയും ചിതലിന്റെയും ദഹനവ്യൂഹങ്ങളിലും അവയെക്കാണാം.
ആർക്കിയകളെ അപൂർവമായേ പോഷണ മാധ്യമത്തിൽ (culture media) വളർത്താന്‍ കഴിയാറുള്ളൂ. ആർക്കിയകോശങ്ങള്‍ ലഭ്യമല്ലാത്തപ്പോഴും അവയുടെ ഡിഎന്‍എ സാമ്പിളുകള്‍ പോളിമറികരണ ശൃംഖലാഭിക്രിയ (PCR-Polymerace Chain Reaction) കൊണ്ടു വിപുലപ്പെടുത്തി പഠന വിധേയമാക്കുന്നുണ്ട്‌.
ആർക്കിയയുടെ വർഗീകരണം. ബാക്‌റ്റീരിയയോടൊപ്പം ആർക്കിബാക്‌റ്റീരിയ എന്ന ഇനമായാണ്‌ ആർക്കിയയെ വർഗീകരിച്ചിരുന്നത്‌. ബാക്‌റ്റീരിയയെപ്പോലെ ആർക്കിയയ്‌ക്കും സ്‌തരാവൃതമായ കോശ ന്യൂക്ലിയസോ കോശാംഗങ്ങളോ ഇല്ല. ആർക്കിയ കോശത്തിലെ ഡിഎന്‍എ വൃത്താകൃതിയിലുള്ളതാണ്‌ എന്നതും പ്‌ളാസ്‌മിഡുകള്‍ (plasmids) സാധാരണമാണെന്നതും അവയുടെ റൈബോസോമുകള്‍ 70 S ആണെന്നതും മൈക്രാട്യൂബ്യൂളുകള്‍ ഇല്ലെന്നതും ബാക്‌റ്റീരിയയോടുള്ള സാദൃശ്യങ്ങളാണ്‌. ആർക്കിയ ജീനുകളിൽ ഇന്‍ട്രാണുകള്‍ (intrones) സാധാരണമല്ലെന്നതും, ഒരുമിച്ചു പ്രവർത്തിക്കുന്ന ജീനുകളെ ഒന്നിച്ചു നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഓപ്പറോണുകള്‍ (operons) ഉണ്ടെന്നതും ബാക്‌റ്റീരിയയുടെ സ്വഭാവങ്ങളാണ്‌.
ജൈവരാസപരമായും ജനിതകമായും ആർക്കിയ ബാക്‌റ്റീരിയയിൽനിന്ന്‌ വളരെ വ്യത്യസ്‌തമാണ്‌. യൂകാരിയോട്ടുകള്‍ എന്നറിയപ്പെടുന്ന സസ്യങ്ങളും ജന്തുക്കളും ഉള്‍പ്പെട്ട വർഗത്തിന്റെ പലകോശ സ്വഭാവങ്ങളും ആർക്കിയയ്‌ക്കുണ്ട്‌. ബാക്‌റ്റീരിയയുടെ കോശഭിത്തിയിലെ പ്രധാന ഘടകമായ പെപ്‌റ്റിഡോഗ്ലൈക്കാന്‍ (Peptidoglycan) ആർക്കിയയിൽ ഇല്ല. ഡിഎന്‍എയുായി ച്ചേർന്ന്‌ ഹിസ്റ്റോണ്‍ പ്രോട്ടീനുകള്‍ (histones) ഉണ്ടെന്നത്‌ യൂകാര്യോട്ടുകളോട്‌ ആർക്കിയയ്‌ക്കുള്ള ഒരു സാദൃശ്യമാണ്‌. ഡിഎന്‍എയും, ആർഎന്‍എ യുമുണ്ടാക്കുന്ന ഡിഎന്‍എ പോളിമറേസ്‌, ആർഎന്‍എ പോളിമറേസ്‌ എന്നീ എന്‍സൈമുകളുടെ കാര്യത്തിലും, പ്രാട്ടീന്‍ സംശ്ലേഷണത്തിന്റെ സ്വഭാവത്തിലും ആർക്കിയയ്‌ക്കു യൂകാരിയോട്ടുകളുമായി ചില സമാനതകളുണ്ട്‌. ഇതൊക്കെയാണെങ്കിലും ആർക്കിയയ്‌ക്കു തനതായ ചില സ്വഭാവ വിശേഷങ്ങളുണ്ട്‌. കോശസ്‌തരത്തിന്റെ കൊഴുപ്പുകളുടെ (membrane lipids) കാര്യത്തിൽ ആർക്കിയ ബാക്‌റ്റീരിയയിൽനിന്നും യൂകാര്യോട്ടുകളിൽനിന്നും വേറിട്ടു നിൽക്കുന്നു. ബാക്‌റ്റീരിയയ്‌ക്കും യൂകാര്യോട്ടുകള്‍ക്കും കോശസ്‌തരത്തിലെ കൊഴുപ്പിൽ (phospholipid) ഡി-ഗ്ലിസറോള്‍ (D-glycerol) കാണുമ്പോള്‍ ആർക്കിയയിൽ എൽ-ഗ്ലിസറോള്‍ (L-glycerol) ആണുള്ളത്‌. ആർക്കിയയുടെ കോശസ്‌തര കൊഴുപ്പിലെ ഈഥർ രാസബന്ധം (ether linkage) ബാക്‌റ്റീരിയയിലും യൂകാരിയോട്ടിലും കാണുന്ന എസ്റ്റർ രാസബന്ധത്തിൽ (ester linkage) നിന്നും വ്യത്യസ്‌തമാണ്‌.
1977-ൽ കാള്‍ വോസേ നടത്തിയ പഠനങ്ങളാണ്‌ ആർക്കിയ ബാക്‌റ്റീരിയയിൽനിന്നും യൂകാരിയോട്ടിൽനിന്നും വ്യത്യസ്‌തമായ ഒരു വർഗമാണെന്നു തെളിയിച്ചത്‌. റൈബോസോം ആർഎന്‍എ (rRNA) ജീനുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയ പഠനം ആർക്കിയയുടെ അസമാനത വ്യക്തമാക്കി. ആർക്കിയയിലെ അംഗങ്ങളെ പ്രധാനമായും മൂന്നു വിഭാഗങ്ങളായി തരംതിരിച്ചിരിക്കുന്നു. യൂറിആർക്കിയോട്ട (Euryarchaeota), ക്രനാർക്കിയോട്ട (Crenarchaeota), കോറാർക്കിയോട്ട (Korarchaeota) എന്നിവയാണ്‌ ആ വിഭാഗങ്ങള്‍.
യൂറിആർക്കിയോട്ട. ഇവ പ്രധാനമായും മെഥനോജന്‍സ്‌ (methanogens), ഹൊലോഫൈൽസ്‌ (halophiles) തെർമോ അസിഡോഫൈൽസ്‌ (thermoacidophiles)എന്ന്‌ മൂന്നുതരമാണ്‌.
ചതുപ്പുകള്‍, കന്നുകാലികളുടെ പ്രഥമ ആമാശയം (rumen), വാഹിതമലം (sewage), ചിതലുകളുടെ ദഹനവ്യൂഹം തുടങ്ങിയ അവായവ (anaerobic) പരിസ്ഥിതിയിലാണ്‌ മെഥനോജന്‍സ്‌ കാണപ്പെടുന്നത്‌. രാസീയ സ്വപോഷണ (chemoautotroph) സ്വഭാവമുള്ള ഇവ ഉപോത്‌പന്നമായി മീഥേന്‍ ഉത്‌പാദിപ്പിക്കുന്നു. ഉദാ. മെഥനോകോക്കസ്‌ ജനാശ്ചി (Methanococcus janaschii), മെഥനോബാക്‌റ്റീരിയം തെർമോ ഓട്ടോട്രാഫിക്കം (Methanobacterium thermoauto-trophicum). മുകളിൽപ്പറഞ്ഞ രണ്ട്‌ ആർക്കിയകളുടെയും മുഴുവന്‍ ജീനോം അനുക്രമവും (sequencing) നിർണയിച്ചിട്ടുണ്ട്‌.
അതീവ ലവണതയുള്ള ചാവുകടൽ (Dead Sea) അമേരിക്കയിലെ ഗ്രേറ്റ്‌ സാള്‍ട്ട്‌ തടാകം (Great Salt Lake) തുടങ്ങിയ സ്ഥലങ്ങളിലാണ്‌ ഹാലോഫൈലുകള്‍ കാണപ്പെടുന്നത്‌. തെർമോ അസിഡോഫൈലുകള്‍ (thermo acidophiles) തൊപവും അമ്ലതയും ഇഷ്‌ടപ്പെടുന്നു. അവ അമ്ലസള്‍ഫർ ചൂടുനീരുറവകളിലും (acid sulphur springs) സമുദ്രാടിത്തട്ടിലെ രന്ധ്രങ്ങളിലും (undersea vents) കൊണപ്പെടുന്നു.
ക്രനാർക്കിയോട്ടയിൽ പലതും അതിതാപപ്രിയരാണ്‌. 70°C മുതൽ 121°C വരെ താപനിലയിൽ സള്‍ഫർ ചൂടുനീരുറവകളിലും, അഗ്നിപർവതങ്ങള്‍ക്കു സമീപവുമൊക്കെ ഇവയുണ്ട്‌. ഇക്കൂട്ടത്തിൽപ്പെടുന്ന ഏറോപൈറം പെർനിക്‌സ്‌ (Aeropyrum pernix) എന്ന ആർക്കിയയുടെ ജീനോമും അനുക്രമം ചെയ്‌തിട്ടുണ്ട്‌. കോർ ആർക്കിയോട്ട വിഭാഗത്തിൽപ്പെട്ട ആർക്കിയകളെ ഒന്നും പോഷണമാധ്യമത്തിൽ വളർത്താന്‍ കഴിഞ്ഞിട്ടില്ല. അഗ്നിപർവത ചൂടുനീരുറവകളാണ്‌ അവയുടെ പ്രധാന വാസസ്ഥലം. അവയെ ഡിഎന്‍എ സാമ്പിളുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ്‌ വർഗീകരിച്ചിരിക്കുന്നത്‌.
ഇവകൂടാതെ നാനോ ആർക്കിയോട്ട (nanoarchaeota) എന്നൊരു വിഭാഗത്തെയും വേർതിരിച്ചിട്ടുണ്ട്‌. 2002-ൽ ഹ്യൂബറും (H. Huber)കൂട്ടരും കണ്ടെത്തിയ നാനോ ആർക്കിയം ഇക്വിറ്റന്‍സ്‌ (Nanoarchaeum equitans)എന്ന അതിസൂക്ഷ്‌മ ആർക്കിയ മാത്രമാണ്‌ ഇപ്പോള്‍ ഈ വിഭാഗത്തിലുള്ളത്‌. ഇഗ്നികോക്കസ്‌ ഹോസ്‌പിറ്റാലിസ്‌ (Ignicoccus hospitalis)എന്ന ഒരു ആർക്കിയയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടാണ്‌ ഇതിനെ കാണുന്നത്‌. പുതിയ പല ആർക്കിയകളെയും കണ്ടെത്തിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്‌.
പോഷണം. ആർക്കിയകള്‍ പോഷണത്തിനായി ഊർജവും കാർബണും ഉപയോഗിക്കുന്നതനുസരിച്ച്‌ അവയെ ഫോട്ടോട്രാഫ്‌ (Phototroph), ലിഥോട്രാഫ്‌ (Lithotroph), ഓർഗാനോട്രാഫ്‌ (Organotroph) എന്നു തരം തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഫോട്ടോട്രാഫുകള്‍ സൂര്യപ്രകാശത്തിൽനിന്ന്‌ ഊർജവും ജൈവസംയുക്തങ്ങളിൽനിന്ന്‌ കാർബണും സ്വീകരിക്കുന്നു. ഉദാ. ഹാലോ ബാക്‌റ്റീരിയ (ഒമഹീയമരലേൃശമ). ലിഥോട്രാഫുകള്‍ അജൈവപദാർഥങ്ങളിൽനിന്ന്‌ ഊർജവും ജൈവ സംയുക്തങ്ങളിൽനിന്നോ കാർബണ്‍ഡൈ ഓക്‌സൈഡിൽ നിന്നോ കാർബണും സ്വീകരിക്കുന്നു. ഓർഗാനോട്രാഫുകള്‍ ജൈവസംയുക്തങ്ങളിൽനിന്ന്‌ ഊർജവും അവയിൽനിന്നോ കാർബണ്‍ ഡൈഓക്‌സൈഡിൽ നിന്നോ കാർബണും സ്വീകരിക്കുന്നു.
മെഥനോജനുകളെ പോലെ സിംബയോട്ടിക ബന്ധമുള്ള ആർക്കിയകളുണ്ടെങ്കിലും പരാദങ്ങളെയോ രോഗാണുക്കളെയോ കണ്ടെത്തിയിട്ടില്ല. ആർക്കിയയിൽ പരാന്നജീവനത്തിന്റെ തുടക്കമുണ്ടെന്ന അഭിപ്രായമുണ്ട്‌.
പ്രത്യുത്‌പാദനം. ബാക്‌റ്റീരിയകളെപ്പോലെ ബൈനറിഫിഷനിലൂടെയാണ്‌ ആർക്കിയകള്‍ പെരുകുന്നത്‌. മുകുളനവും (budding) കാണാം. ബാക്‌റ്റീരിയയ്‌ക്കും യൂകാരിയോട്ടുകള്‍ക്കും കഴിയുന്നതുപോലെ ആർക്കിയയ്‌ക്കു സ്‌പോറുകള്‍(spores) ഉെത്‌പാദിപ്പിക്കാന്‍ കഴിയില്ല.
ജനിതകം. ബാക്‌റ്റീരിയയിൽ ഉള്ളതുപോലെ വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഒരു ഡിഎന്‍എ തന്മാത്രയാണ്‌ ആർക്കിയയ്‌ക്കുള്ളത്‌. അതിന്റെ വലുപ്പം 0.5 ദശലക്ഷം ബേസ്‌പെയർ മുതൽ 5.5 ദശലക്ഷം ബേസ്‌പെയർ വരെ പല സ്‌പീഷീസിൽ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. പ്‌ളാസ്‌മിഡുകളും ആർക്കിയയ്‌ക്കുണ്ട്‌. ബാക്‌റ്റീരിയയെപ്പോലെ കോണ്‍ജുഗേഷനിലൂടെ ഡിഎന്‍എ കൈമാറാന്‍ ആർക്കിയയ്‌ക്കു കഴിയും. എന്നാൽ ഡിഎന്‍എയുമായിച്ചേർന്ന്‌ ഹിസ്റ്റോണുകള്‍ ഉണ്ടെന്നതും അതു ന്യൂക്ലിയോസോം (nucleosome) പോലെയുള്ള രൂപത്തിൽ കാണുന്നുവെന്നതും ചില ജീനുകളിൽ ഇന്‍ട്രാണുകള്‍ ഉണ്ടെന്നതും യൂകാരിയോട്ടുകളോടുള്ള ബന്ധം കാണിക്കുന്നു. ഡിഎന്‍എ ഇരട്ടിക്കൽ (DNA replication), ആർഎന്‍എ പകർത്തൽ (transcription) പ്രോട്ടീന്‍ സംശ്ലേഷണം (protein synthesis)എന്നിവയിലെ ചില എന്‍സൈമുകളും പ്രക്രിയകളും യൂകാരിയോട്ടിൽ കാണുന്നതുപോലെയാണ്‌. എന്നാൽ ജീന്‍ നിയന്ത്രണം ബാക്‌റ്റീരിയകളിലെപ്പോലെ ഓപ്പറോണ്‍ വഴിയാണ്‌.
ആർക്കിയയും പരിണാമവും. ആദിമഭൂമിയിൽ ജീവോത്‌പത്തിയിലൂടെയുണ്ടായ ആദിമകോശങ്ങള്‍ പരിണാമത്തിലൂടെ മൂന്നു ശാഖകളായിത്തിരിഞ്ഞിരിക്കാനാണു സാധ്യത. ആർക്കിയ, ബാക്‌റ്റീരിയ, യൂകാരിയ എന്നിവയാണീ ശാഖകള്‍. യൂകാരിയോട്ടുകള്‍ ഉണ്ടാകുന്നതിൽ ആർക്കിയയ്‌ക്കും ബാക്‌റ്റീരിയയ്‌ക്കും പങ്കുണ്ടെന്നു കരുതപ്പെടുന്നു. ബാക്‌റ്റീരിയയുടെ ഏറ്റവും പഴക്കം ചെന്ന ഫോസിലുകള്‍ക്ക്‌ 350 കോടിയോളം വർഷം പഴക്കമുള്ളപ്പോള്‍ ആർക്കിയ അവശേഷിപ്പിച്ച പ്രത്യേകതരം കൊഴുപ്പിന്റെ തെളിവുകള്‍ 380 കോടി വർഷത്തോളം പഴക്കമുള്ള ചില പാറകളിൽ ഉള്ളതായി ഗ്രീന്‍ലന്‍ഡിൽ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്‌. ആദിമകോശങ്ങളിൽനിന്ന്‌ ആദ്യമായുണ്ടായ ജീവശാഖ ആർക്കിയ ആണെന്നു കരുതാം. ഇപ്പോഴും ആദിമഭൂമിയിലേതു പോലെയുള്ള അതി തീവ്രപരിസ്ഥിതിയിലാണ്‌ ധാരാളം ആർക്കിയകള്‍ കഴിയുന്നത്‌ എന്നതും ശ്രദ്ധേയമാണ്‌. നോ: ആദിമകോശം
(കെ. രാജീവ്‌)
