మీథేన్ పీల్చుకుని బతికే బ్యాక్టీరియా - వరి సాగులో సాయపడుతుందా

వేడిగాలులు, ఆకస్మిక వరదలు, భారీ తుపానులు. వాతావరణ మార్పుల (క్లైమేట్ చేంజ్) కారణంగా ఇలాంటి వైపరీత్యాలు ఇటీవల ఎక్కువవుతున్నాయి. కానీ, వాటికి ఒక బ్యాక్టీరియా కూడా పరిష్కారం కావొచ్చు.

ఇది కేవలం ఆలోచన కాదు. ఇలాంటి ఒక బ్యాక్టీరియాపై పుణెలోని ఆఘార్కర్ రీసర్చ్ ఇనిస్టిట్యూట్ (ఏఆర్ఐ) సైంటిస్టులు పరిశోధనలు చేశారు.

ఇది మహారాష్ట్రలోని పశ్చిమ కనుమల్లో కనిపించే ఒక కొత్త రకం బ్యాక్టీరియా అని డాక్టర్ మోనాలి రహాల్కర్ నేతృత్వంలోని బృందం నిరూపించింది.

ఇవి మీథనోట్రోఫ్స్, అంటే మీథేన్ వాయువును గ్రహించడం ద్వారా జీవిస్తాయి. గ్లోబల్ వార్మింగ్‌కి కారణమయ్యే ప్రధాన గ్రీన్‌హౌస్ వాయువుల్లో మీథేన్ ఒకటి.

పుణెకి చెందిన ఒక బృందం పదేళ్లుగా పరిశోధనలు చేసి తాము కనుగొన్న ఈ బ్యాక్టీరియా రకం ఎంత ప్రత్యేకమైందనే అంశంపై పరిశోధన పత్రాన్ని ప్రచురించింది.

ఈ బ్యాక్టీరియా స్థానిక రకం కూడా కావొచ్చంటూ ఈ పరిశోధనపై విమర్శలు వెల్లువెత్తాయి.

ఇది వాతావరణ మార్పులను ఎదుర్కోవడమే కాకుండా వ్యవసాయంలోనూ ఉపయోగపడుతుందని పరిశోధకులు చెప్తున్నారు.

మీథేన్ - వాతావరణ మార్పులు

ప్రపంచవ్యాప్తంగా వాతావరణం వేడెక్కడానికి (గ్లోబల్ వార్మింగ్) కారణమైన రెండో అతి ముఖ్యమైన వాయువు మీథేన్.

వాతావరణంలో కార్బన్ డయాక్సైడ్ కంటే మీథేన్ తక్కువగా ఉన్నప్పటికీ.. 20 ఏళ్ల కాలంలో ఉష్ణోగ్రతల పెరుగుదలలో కార్బన్ డయాక్సైడ్ ప్రభావం కంటే మీథేన్ ప్రభావం దాదాపు 80 రెట్లు ఎక్కువ.

యునైటెడ్ ఎన్విరాన్‌మెంట్ ఏజెన్సీ నివేదిక ప్రకారం, పెరుగుతున్న ఉష్ణోగ్రతల్లో మూడింట ఒక వంతుకు కారణం మీథేనే.

అందువల్ల మీథేన్ ఉద్గారాలను తగ్గించడంతో పాటు వాటిని సంగ్రహించేలా చర్యలు చేపట్టడం చాలా ముఖ్యం.

చిత్తడి నేలలు, డంపింగ్ యార్డులు, కుళ్లిపోయిన వ్యర్థాలు, నెమరువేసే జంతువుల నోటి నుంచి ఈ మీథేన్ గ్యాస్ వెలువడుతుంది.

అయితే, చమురు బావుల నుంచి శిలాజ ఇంధనాల వెలికితీత, వరి సాగు, పెద్దఎత్తున పశుపోషణ వంటి మానవ కార్యకలాపాల కారణంగా కూడా పెద్దమొత్తంలో మీథేన్ వాయువు విడుదలవుతోంది.

అలాగే, ఆర్కిటిక్, అంటార్కిటిక్ ప్రాంతాల్లోని శతాబ్దాల నాటి మంచు కరిగిపోయినప్పుడు, అవి కూడా మీథేన్‌ను విడుదల చేస్తాయి.

ఇటీవల ప్రపంచవ్యాప్తంగా కొన్ని ప్రాంతాల్లో ఈ మీథనోట్రోఫ్స్‌పై అధ్యయనాలు జరిగాయి.

వాతావరణంలో పెరిగిపోతున్న మీథేన్‌ను ఎలా నియంత్రించాలి? మీథేన్‌‌ను తిని బతికే ఈ బ్యాక్టీరియాను ఈ వాయు ఉద్గారాలను తగ్గించేందుకు వినియోగించవచ్చా? అనే అంశాలపై పరిశోధనలు జరుగుతున్నాయి. ఇప్పుడు ఇదే బ్యాక్టీరియా రూపాంతరాన్ని భారత్‌లో పరిశోధకులు గుర్తించారు.

ఈ తరహా బ్యాక్టీరియాను మీథనోట్రోఫ్స్ లేదా మీథేన్ - ఆక్సిడైజింగ్ బ్యాక్టీరియాగా పిలుస్తారు.

డాక్టర్ మోనాలి రహాల్కర్ మాట్లాడుతూ, 'జీవించేందుకు మనం ఆహారం, ఆక్సిజన్ తీసుకుంటాం. కానీ ఈ మీథనోట్రోఫ్స్‌ ఆహారం, శక్తి కోసం మీథేన్‌ను తీసుకుంటాయి' అని చెప్పారు.

ఈ బ్యాక్టీరియా మీథేన్‌ను మొదట మిథనాల్‌గా మారుస్తుంది. తర్వాత ఫార్మాల్డిహైడ్, ఫార్మిక్ యాసిడ్‌గా, చివరికి కార్బన్ డయాక్సైడ్‌గా మార్చుతుంది. అయితే, ఇవి తీసుకున్న మీథేన్ కంటే ఈ కార్బన్ డయాక్సైడ్ చాలా తక్కువ మొత్తంలో ఉంటుంది.

''ఈ ప్రక్రియలో నీరు కూడా ఉత్పత్తవుతోంది. ఇది బయోమాస్ (జీవపదార్థాలను), నైట్రోజన్‌ను కూడా ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది వ్యవసాయానికి కూడా ప్రయోజనకరం'' అని ఆమె తెలిపారు.

పరిశోధకులు ఏం కనుగొన్నారు?

డాక్టర్ మోనాలి రహాల్కర్ ఏఆర్‌ఐలో సైంటిస్ట్. ఈమె గత పదేళ్లుగా మీథనోట్రోఫ్స్‌పై అధ్యయనం చేస్తున్నారు. కేంద్ర ప్రభుత్వ పరిధిలోని డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ సైన్స్, డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ బయోటెక్నాలజీ ఆధ్వర్యంలో మోనాలి బృందం ఈ పరిశోధన చేసింది.

రహాల్కర్ బృందం 2013లో ఈ రీసర్చ్‌ ప్రారంభించింది. మహారాష్ట్రలోని ముల్షి, భోర్, నారాయణ్‌గావ్ ప్రాంతాల్లోని వరి పొలాల నుంచి బ్యాక్టీరియా నమూనాలను సేకరించింది.

2015లో వారు మీథనోట్రోఫ్‌ బ్యాక్టీరియా కొత్త రకాన్ని గుర్తించారు. 2018లో తొలిసారి ఆమె పరిశోధన పత్రం ప్రచురితమైంది.

ఈ కొత్త రకం బ్యాక్టీరియాకు 'మిథైలోక్యుక్యుమిస్ ఒరైజె' అనే పేరుపెట్టారు. ఆ పేరు పెట్టడం వెనక కారణాన్ని కూడా డాక్టర్ రహాల్కర్ వివరించారు.

''క్యుక్యుమస్ ఎందుకంటే, ఈ బ్యాక్టీరియా దోసకాయ(కుకుంబర్) రూపంలో ఉంటుంది, దీన్ని మొదట వరి పొలాల్లో గుర్తించడం వల్ల ఒరైజె అని పేరు పెట్టాం'' అని ఆమె చెప్పారు.

''జీనోమ్ సీక్వెన్సింగ్‌లో మీథేన్‌తో జీవించే ఇతర బ్యాక్టీరియాలకు, ఈ బ్యాక్టీరియాకు 94 శాతం మాత్రమే పోలిక ఉంది, దీంతో ఇది వేరే రకమని నిరూపితమైంది'' అని డాక్టర్ రహాల్కర్ తెలిపారు.

ఇతర బ్యాక్టీరియాలతో పోలిస్తే ఇది పరిమాణంలో కొంచెం పెద్దది, దాదాపు 3.6 మైక్రాన్లు ఉంటుంది. మైక్రాన్ అంటే ఒక మిల్లీమీటర్‌లో వెయ్యోవంతు.

పరిమిత ఉష్ణోగ్రతలోనే ఈ బ్యాక్టీరియా మనగలుగుతుంది. 37 డిగ్రీల సెల్సియస్ కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఉంటే ఇది జీవించలేదు.

లాక్‌డౌన్ సమయంలో పుణెలోని వేతాల్ పర్వత ప్రాంతంలోనూ ఈ బ్యాక్టీరియాను గుర్తించారు.

''వేతాల్ హిల్‌లోని మైనింగ్ ప్రాంతం సమీపంలో వాకింగ్‌కి వెళ్లినప్పుడు అక్కడ కొన్ని నమూనాలు సేకరించాం. వాటిలో ఈ బ్యాక్టీరియా కొత్త రకం కూడా కనిపించింది. గత మూడేళ్లుగా ఈ బ్యాక్టీరియాపై అధ్యయనం జరిపాం, ఆ జాతులను వృద్ధి చేశాం'' అని రహాల్కర్ తెలిపారు.

ఈ బ్యాక్టీరియాలను వృద్ధి చేసిన దేశంలోని ఏకైక లేబొరేటరీ అది.

ప్రస్తుతం 80 కంటే ఎక్కువ రకాల బ్యాక్టీరియా అఘార్కర్ రీసర్చ్ ఇనిస్టిట్యూట్ బృందం వద్ద ఉన్నాయి. ''వీటిని నిర్వహించడం పెద్ద ప్రక్రియ. ఎందుకంటే, వీటిని కేవలం ఫ్రీజర్‌లో ఉంచలేం. చాలా జాగ్రత్తలు అవసరం'' అని డాక్టర్ రహాల్కర్ చెప్పారు.

ఈ తరహా బ్యాక్టీరియాను భారత్‌లో గుర్తించిన తర్వాత, గత పదేళ్లలో ప్రపంచంలోని మరే ఇతర దేశంలోనూ మిథైలోక్యుక్యుమిస్ ఒరైజె రకం బ్యాక్టీరియాను గుర్తించలేదు.

ఇది చాలా ముఖ్యమైన విషయం, ఈ బ్యాక్టీరియా స్థానికంగా కనిపించే బ్యాక్టీరియా అని ఇది రుజువు చేస్తుంది. అంటే, భారత్‌లో మాత్రమే ఇది కనిపిస్తుంది.

ఈ పరిశోధన ఇప్పటి వరకూ మైక్రోబయల్ ఎకాలజీ, ఫ్రాంటియర్స్ ఆఫ్ మైక్రోబయాలజీ వంటి పబ్లికేషన్స్‌లో ప్రచురితమైంది.

వ్యవసాయంలోనూ ప్రయోజనాలు..

మిథనోట్రోఫిక్ బ్యాక్టీరియా గాలిలోని మీథేన్‌ను విచ్ఛిన్న చేయడం ద్వారా వాతావరణ మార్పులను ఎదుర్కోవడంలో ఉపయోగపడుతుంది. అలాగే, వీటి వల్ల వ్యవసాయ ప్రయోజనాలు కూడా ఉన్నాయి.

ప్రస్తుతం, భారత్‌లో ఈ బ్యాక్టీరియాని ఎలా ఉపయోగంలోకి తీసుకురావాలనే అంశంపై ఏఆర్ఐ పరిశోధకులు రీసర్చ్ చేస్తున్నారు.

భారత్‌లో సగం జనాభాకి బియ్యం (వరి) ప్రధాన ఆహారం. కానీ, వరి సాగు కారణంగా భారీ మొత్తంలో మీథేన్ వెలువడుతుంది. ప్రపంచవ్యాప్తంగా విడుదలవుతున్న మొత్తం మీథేన్ ఉద్గారాల్లో వరి సాగు వాటా 8 నుంచి 10 శాతం.

ఇంద్రాయని రకం వరి సాగుపై మిథైలో క్యుక్యుమిస్ ఒరైజె, ఇతర మిథనోట్రోఫ్‌ల ప్రభావాలను ఏఆర్‌ఐ బృందం అధ్యయనం చేసింది. ఈ బ్యాక్టీరియా వరి పెరుగుదలకు సాయపడడంతో పాటు వరి పుష్పించే కాలవ్యవధిని కూడా తగ్గిస్తుందని ఈ అధ్యయనంలో గుర్తించారు.

కానీ, వ్యవసాయ అవసరాల కోసం పెద్దమొత్తంలో ఈ బ్యాక్టీరియాను ఉత్పత్తి చేసేందుకు కొన్ని అడ్డంకులు ఉన్నాయి. ఎందుకంటే, ఈ బ్యాక్టీరియా వృద్ధి రేటు చాలా తక్కువ.

వ్యవసాయంలో ఈ బ్యాక్టీరియాను పెద్దయెత్తున ఉపయోగించవచ్చా, అందుకోసం వాటిని పెంచే అవకాశాలున్నాయా, వాటి నుంచి ఎరువులు ఉత్పత్తి చేస్తే రైతులకు గిట్టుబాటు ధరలో అందించగలమా అనే అంశాలను కూడా పరిశీలిస్తున్నారు.

అలాగే, డంపింగ్ యార్డుల్లోని వ్యర్థాల నుంచి వెలువడే మీథేన్ ఉద్గారాలను అరికట్టేందుకు ఈ బ్యాక్టీరియా ఎంతవరకూ ఉపయోగపడుతుందనే అంశంపై కూడా అధ్యయనం జరుగుతోంది.

(బీబీసీ కోసం కలెక్టివ్ న్యూస్‌రూమ్ ప్రచురణ)

(బీబీసీ తెలుగును వాట్సాప్‌,ఫేస్‌బుక్, ఇన్‌స్టాగ్రామ్‌, ట్విటర్‌లో ఫాలో అవ్వండి. యూట్యూబ్‌లో సబ్‌స్క్రైబ్ చేయండి.)