శాస్త్ర విజ్ఞానము

అతడి స్థానంలో మరెవరైనా ఉంటే వెంటనే వైకింగ్ జీవశాస్త్ర బృందానికి తిలోదకాలు వదిలేసి ఉండేవాళ్లు. కాని విష్నియాక్ సున్నితస్వభావుడు. సైన్స్ పట్ల అపారమైన అంకిత స్వభావం కలవాడు. మార్స్ మీద జీవాన్వేషణ ప్రయతాన్ని అతడు వేరే విధంగా కూడా చేయొచ్చు అనుకున్నాడు. భూమి మీదే మార్స్ పోలిన ఓ అలౌకిక ప్రాంతం వుంది – అదే అంటార్కిటికా. ప్రత్యేకించి అంటార్కిటికా లోని ఎండులోయలు (dry valleys of Antarctica). లోగడ అంటార్కిటికా మట్టిని పరిశీలించిన కొందరు నిపుణులు అక్కడ దొరికిన సూక్ష్మక్రిములు ఆ ప్రాంతానికి చెందినవి కావని, మరింత వెచ్చని వాతావరణం నుండి అక్కడికి కొట్టుకువచ్చినవి అయ్యుండాలని నిశ్చయించుకున్నారు. మార్స్ జాడీల ప్రయోగాలని తలచుకుంటూ విష్నియాక్ ఒక నిర్ధారణకి వచ్చాడు. బాగా ప్రతికూల పరిస్థితుల్లో కూడా నిలదొక్కుకునే శక్తి జీవపదార్థంలో ఉంది. అంటార్కిటికా లో జీవపదార్థపు మనుగడకి కావలసిన పరిస్థితులు ఉన్నాయి. ధరాగత క్రిములు మార్స్ మీద బతికినప్పుడు, అంటార్కిటికా లో ఎందుకు బతకకూడదు అని ఆలోచించాడు విష్నియాక్. పైగా అంటార్కిటికా మార్స్ కన్నా వెచ్చగా ఉంటుంది, మరింత తడిగా ఉంటుంది, మరింత ఆక్సిజన్ కలిగి ఉంటుంది, మరింత తక్కువ అతినీలలోహిత కాంతి కలిగి ఉంటుంది. కాబట్టి అంటార్కిటికా లోని ఎండులోయల్లో జీవఛాయలని కనుక్కోగలిగితే మార్స్ మీద జీవాన్ని కనుక్కునే అవకాశాలు మరింత పెరుగుతాయి అని ఊహించాడు విష్నియాక్. అంతేకాక అంటార్కిటికా మీద సూక్ష్మక్రిములు స్థానికమైనవా కాదా అనే విషయాన్ని తేల్చుకోడానికి అంతవరకు వాడిన పద్ధతుల్లో చాలా లొసుగులు ఉన్నాయని కూడా అతడికి అనిపించింది. యూనివర్సిటీలలో ప్రయోగశాలలో ఉండే సౌకర్యమైన వాతావరణానికి సంబంధించిన పోషక పదార్థాలు, ధృవాల వద్ద చల్లని బంజరు భూములలో పని చెయ్యవేమో.

అలా అనుకుని నవంబర్ 8, 1973 నాడు విష్నియాక్ అంటార్కిటికా కి పయనమయ్యాడు. ఓ జియాలజిస్టు మిత్రుడితో పాటు, తను రూపొందించిన సూక్ష్మజీవశాస్త్ర పరికరాలని తీసుకుని, హెలికాప్టర్ లో అంటార్కిటికా లోని మక్ మర్డో కేంద్రం నుండి బయల్దేరి, బాల్డర్ పర్వత పరిసరాలలో, ఆస్గర్డ్ పర్వతశ్రేణి వద్ద ఉండే ఓ ఎండు లోయలో దిగాడు. తను తెచ్చుకున్న చిన్న చిన్న సూక్ష్మజీవశాస్త్ర కేంద్రాలని (సీసాలని) అంటార్కిటికా మట్టిలో పాతడం, ఓ నెల తిరిగాక తిరిగొచ్చి వాటిని పరిశీలించడం – ఇదీ అతడి పథకం. డిసెంబర్ 10, 1973 నాడు మళ్లీ తన సీసాలు సేకరించుకోవాలని బాల్డర్ పర్వతానికి వెళ్లాడు. అతడు బయల్దేరుతున్నప్పుడు మూడు కిలోమీటర్ల నుండి తీసిన ఫోటో కూడా ఉంది. కాని ఆ తరువాత ఎవరూ తనని సజీవంగా చూడలేదు. పద్దెనిమిది గంటల తరువాత అతడి శరీరం ఓ మంచు గుట్టకి అడుగున కనిపించింది. అంతవరకు ఎవరూ పరిశీలించని ప్రాంతంలో సంచరించాడని తరువాత తెలిసింది. అక్కడ కాలు జారి 150 మీటర్ల దూరం దొర్లుకుంటూ వెళ్లాడు. అతడి దృష్టిని అక్కడ ఏదైనా ఆకర్షించిందేమో. ఆ అతిశీతల బంజరు భూమి మీద కాస్తంత పచ్చదనం కనిపించి కలవరపెట్టిందేమో. నిజంగా ఏం జరిగిందో మనకి ఎప్పటికీ తెలీదు. తన వద్ద ఉండే ఓ చిన్న గోధుమ రంగు నోట్ బుక్ లో ఆ రోజు ఇలా రాసుకున్నాడు – కేంద్రం 202 సేకరించబడింది. 10 డిసెంబర్, 1973. 2230 గంటలు. మట్టి ఉష్ణోగ్రత -10 డిగ్రీలు. గాలి ఉష్ణోగ్రత -16 డిగ్రీలు.” అవి మార్స్ మీద వేసవి ఉష్ణోగ్రతలకి దగ్గరగా ఉన్నాయి.

విష్నియాక్ స్థాపించిన సూక్ష్మజీవ కేంద్రాలు ఇంకా అంటార్కిటికా మట్టి లోనే కూరుకుపోయి వున్నాయి. కాని కొన్నింటిని మాత్రం అతడి సహోద్యోగులు మిత్రులు, విశ్లేషణ కోసం వెనక్కి తెచ్చారు. అలా విశ్లేషించబడ్డ ప్రతీ కేంద్రం గొప్ప వైవిధ్యం గల సూక్ష్మక్రిములు ఉన్నట్టు తెలిసింది. సాంప్రదాయక విశ్లేషణా పద్ధతులని వినియోగించి ఉంటే వాటిని కనిపెట్టలేకపోయేవారు. అలా కనుక్కోబడ్డ సూక్ష్మక్రిములలో  ఓ కొత్త జాతికి చెందిన శిలీంధ్రం (yeast) కూడా వుంది. అది అంటార్కిటికా ప్రాంతానికే ప్రత్యేకమని తెలిసింది. దాన్ని కనుక్కున్నది మరెవరో కాదు – విష్నియాక్ భార్య హెలెన్ సింప్సన్ విష్నియాక్. అంటార్కిటికా నుండి తిరిగి తెచ్చుకున్న బండల్లో కూడా ఎంతో ఆసక్తికరమైన సూక్ష్మకణ జాలం ఉన్నట్టు తెలిసింది. ఈ పరీక్షలు చేసిన వ్యక్తి పేరు ఇమ్రే ఫ్రీడ్మాన్. ఆ బండల్లో ఒకటి రెండు మిల్లీమీటర్ల అడుగున కొన్ని రకాల శైవలాలు (algae) తమకంటూ ఓ బుల్లి ప్రపంచాన్ని ఏర్పరచుకుని కొలువున్నాయి. అందులో కాస్తంత నీరు చిక్కుపడిపోయింది. లోపల ఉష్ణోగ్రత మరీ తక్కువ కాకపోవడంతో ఆ  నీరు ద్రవ రూపంలోనే వుంది. మార్స్ మీద అలాంటిది జరిగితే మరింత ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది. ఎందుకంటే ఆ పాటి లోతుకి కిరణజన్య సంయోగ క్రియకి (photosynthesis)  కావలసిన దృశ్య కాంతి దూరే అవకాశం వుంది. అంతే కాక మార్స్ మీద ప్రసరించే క్రిమిసంహారక లక్షణాలు గల అతినీలలోహిత కిరణాలు అంత లోతుకి చేరే సరికి చాలా మటుకు క్షీణించిపోతాయి. కాబట్టి ఆ రాతి లోతుల్లో సూక్ష్మక్రిములు సురక్షితంగా తలదాచుకునే అవకాశం వుంది.

సామాన్యంగా అంతరిక్ష మిషన్ల రూపకల్పన లాంచ్ కి ఎన్నో ఏళ్లకి ముందే నిశ్చయించబడుతుంది. అంతే కాక విష్నియాక్ కూడా మరణించడంతో, అతడు, అతడి బృందం  చేసిన అంటార్కిటికా ప్రయోగాలు, వైకింగ్ మిషన్లో చోటు చేసుకోలేదు. మార్స్ మీద జరుపబడ్డ సూక్ష్మక్రిమి ప్రయోగాలు అక్కడ పరిసర ఉష్ణోగ్రతలు మరీ తక్కువగా ఉన్న చోట్ల జరుపలేదు. పైగా  ఆ ప్రయోగాలకి తగినంత సమయం కూడా కేటాయించలేదు. అంతేకాక మార్స్ జీవరసాయన లక్షణాల గురించి కొన్ని బలమైన అనాధారిత నమ్మకాల ఆధారంగా ఆ ప్రయోగాలు రూపొందించబడ్డాయి. ఇక అంగారక బండల లోతుల్లో సూక్ష్మక్రిముల కోసం గాలించడం అనేది జరగని పని.

రెండు వైకింగ్ లాండర్లకి యాంత్రికమైన భుజాలు తగిలించబడ్డాయి. ఆ భుజాలు కింద మట్టిని తవ్వి, ఆ మట్టిని అంతరిక్షనౌక అంతర్భాగాలలోకి చేరవేస్తాయి. వరుసగా రైలు పెట్టెల్లా అమర్చబడ్డ ఐదు పాత్రలలో ఆ మట్టిని పోస్తాయి. ఆ మట్టి ఆ పాత్రలలోని ద్రవాలతో జరిపే చర్యల బట్టి ప్రయోగ ఫలితాలు తెలుస్తాయి. ఆ ప్రయోగాలకి మూడు లక్ష్యాలు ఉన్నాయి – మొదటిది మార్షియన్ మన్నులో అకర్బన రసాయనాల కోసం గాలించడం, రెండవది కర్బన రసాయనాల కోసం గాలించడం, మూడవది సూక్ష్మక్రిముల కోసం గాలించడం. భూమి మీద జీవం కోసం గాలించినప్పుడు కొన్ని విషయాలని నమ్ముతాము. కాని అన్య ప్రపంచాలలో జీవం అంటూ ఉంటే, అది భూమి మీద జీవం లాగానే ఉంటుందని నమ్మకమేమీ లేదు. అలా నమ్మకూడదని మనకి తెలిసినా ఏ నమ్మకాలు లేకుండా ప్రయోగాలు రూపొందించడం బహు కష్టం. వైకింగ్ మిషన్లు తలపెట్టిన జీవశాస్త్ర ప్రయోగాలు ఈ దిశలో మొదటి మెట్టు అన్నది నిజమే. కాని నిజంగా మార్స్ మీద నిశ్చయంగా జీవం కోసం వెదికే ప్రయత్నం చెయ్యాలంటే అది పద్ధతి కాదని చెప్పుకోవలసి ఉంటుంది.  ప్రయోగఫలితాలు చూడబోతే  ఆశ్చర్యకరంగా, స్ఫూర్తిదాయకంగా, ఆసక్తికరంగానే ఉన్నాయి. బాగానే వుంది. కాని విషయాన్ని ఎటూ తేల్చకుండా పూర్తిగా సందిగ్ధంగా ఉన్నాయి.

ఆ మూడు సూక్ష్మజీవశాస్త్ర ప్రయోగాలు ఒక ప్రశ్నకి ఆధారంగా రూపొందించబడ్డాయి. మార్స్ మీద జీవరసాయనక్రియలకి సంబంధించిన ప్రశ్న అది. మార్స్ మట్టిలో సూక్ష్మక్రిములు అంటూ ఉంటే అవి ఆహారాన్ని లోనికి తీసుకుని, వ్యర్థవాయువులని వెలువరించాలి. లేదా వాతావరణం నుండి వాయువులని లోనికి తీసుకుని, సూర్యరశ్మి సహాయంతో వాటిని పోషక పదార్థాలుగా మార్చాలి. కాబట్టి మా ఆలోచనా విధానం ఇలా వుంది. మార్స్ మీదకి ఆహారం తీసుకెళ్లాలి. అక్కడ సూక్ష్మక్రిములు ఉంటే, అవి ఆ ఆహారాన్ని తింటే, అవి ఉన్న మట్టి లోంచి ఏవైనా వాయువులు వెలువడాలి. లేదంటే రేడియోథార్మిక ట్యాగులు తగిలించిన వాయువులని ఇక్కడి నుంచి తీసుకెళ్లాలి. అవి గాని కర్బన రసాయనాలుగా మారితే అప్పుడు మార్స్ మట్టిలో సూక్ష్మక్రిములు ఉన్నట్టు లెక్క.

లాంచి కి ముందే నిశ్చయించబడ్డ నిబంధనల ప్రకారం వైకింగ్ సూక్ష్మజీవశాస్త్ర ప్రయోగాలు మూడింటిలో రెండు సత్ఫలితాలని ఇచ్చాయని చెప్పుకోవచ్చు. మొదటి ప్రయోగంలో భాగంగా మార్స్ మట్టిలో భూమి నుండి తెచ్చిన క్రిమిరహితమైన, కర్బనరసాయన ద్రవాన్ని ప్రవేశపెట్టినప్పుడు, ఆ మట్టిలో ఉండే ఏదో అంశం ఆ ద్రవాన్ని రసాయనికంగా విచ్ఛిన్నం చేసింది. అంటే ఆ మట్టిలో ఉండే సూక్ష్మక్రిములే ఆ ఆహారాన్ని అలా విచ్ఛిన్నం చేస్తున్నాయి అనుకోవాలి. రెండవ ప్రయోగంలో భూమి నుండి తెచ్చిన వాయువులని మార్స్ మట్టిలోకి ప్రవేశపెట్టినప్పుడు, ఆ వాయువులు మట్టితో రసాయనికంగా చర్య జరిపాయి. దీన్ని బట్టి అక్కడ కిరణజన్య సంయోగ క్రియని వాడుకుంటూ, వాతావరణ వాయువుల నుండి కర్బన రసాయన పదార్థాన్ని ఉత్పత్తి చెయ్యగల సూక్ష్మక్రిములు ఆ మట్టిలో ఉన్నాయని అనుకోవాలి. ఆ విధంగా మార్స్ మీద 5000 కిమీల దూరంలో ఉండే రెండు ప్రాంతాలలో, ఏడు చోట్ల జరిగిన మార్స్ సూక్ష్మజీవశాస్త్ర ప్రయోగాలు సత్ఫలితాల నిచ్చాయి.

కాని వాస్తవం అంత కన్నా చాలా సంక్లిష్టంగా ఉంటుంది. ప్రయోగాలు సఫలం అయ్యాయి అనుకోవడానికి వాడిన అర్హతలు సమంజసమైనవి కాకపోవచ్చు. వైకింగ్ సూక్ష్మజీవశాస్త్ర ప్రయోగాలని రూపొందించడానికి, వాటిని ఎన్నో రకాల సూక్ష్మక్రిములతో పరీక్షించడానికి అపారమైన కృషి జరిగింది. కాని మార్స్ ఉపరితలం మీద ఎలాంటి అకర్బన రసాయనాలు ఉంటాయో ఊచించి, వాటి సహాయంతో ఆ ప్రయోగాలని పరిక్షించే విషయంలో పెద్దగా ప్రయత్నం జరగలేదు. ఎందుకంటే మార్స్, భూమి ఒకటి కాదు. పార్సివాల్ లొవెల్ నేర్పిన పాఠం మనకి ఇంకా జ్ఞాపకం వుంటే మనం సులభంగా మోసపోవచ్చు. బహుశా మార్స్ మట్టిలో ఏవో అరుదైన అకర్బన రసాయనాలు ఉన్నాయేమో. సూక్ష్మక్రిములు లేకున్నా ఆ రసాయనాలే ఆహారాన్ని ఆక్సీకరించ గలుగుతున్నాయేమో. బహుశా మట్టిలో ఏదో ప్రత్యేకమైన అకర్బన, జీవరహిత ఉత్ప్రేరకం (catalyst) ఉందేమో. అదే వాతావరణంలోని వాయువులని గ్రహించి వాటిని కర్బన రసాయనాలుగా మారుస్తోందేమో.

ఇటీవలి కాలంలో జరిగిన ప్రయోగాల ప్రకారం పైన అనుకున్న అనుమానాలని నిజం చేశాయి. 1971 మార్స్ మీద ఓ పెద్ద ధూళి తుఫాను రేగింది. అప్పుడు మారినర్ 9 లోని పరారుణ వర్ణమానిని (infrared spectrometer)  ఆ తుఫానుకి సంబంధించిన వర్ణమాలా విశేషాలని సేకరించింది. ఆ సమాచారాన్ని ఓ.బి. టూన్, జె.బి. పొల్లాక్, నేను కలిసి విశ్లేషించాము. వర్ణమాలలో కనిపించిన విషయాల బట్టి ఆ తుఫానులో మాంట్ మారిలొనైట్ (montmorillonite) తదితర మృత్తికలు (clays) ఉండాలని అనిపించింది. తదనంతరం వైకింగ్ లాండర్ చేసిన ప్రయోగాల బట్టి మార్స్ గాలిలో కొట్టుకుపోయే మృత్తిల ఆనవాళ్లు పట్టుకోడానికి వీలయ్యింది. ఇటీవలి కాలంలో ఏ. బానిన్, జె. రిష్పాన్ లు మరింత ఆసక్తికరమైన ఫలితాలు సాధించారు. లోగడ మార్స్ మీద  “సఫలం”  అయ్యాయి అనుకున్న ప్రయోగాలని (కిరణజన్య సంయోగక్రియని పోలినవి, శ్వాస క్రియని పోలినవి) వీళ్లు, మార్స్ మట్టికి బదులు, భూమి మీద దొరికే ఈ ప్రత్యేకమైన మృత్తికలని వాడి పునరుత్పత్తి చేసి చూపించారు. ఆ మృత్తికలకి సక్రియమైన రసాయన లక్షణాలు ఉన్నాయి. ఆ కారణం చేత అవి సులభంగా వాయువులని తీసుకోవడం, వెలువరించడం, అలాగే రసాయనిక చర్యలని వేగవంతం చెయ్యడం (catalysing) మొదలైనవి చెయ్యగలుగుతున్నాయి. అయితే వైకింగ్ ప్రయోగాలలో తెలిసిన సూక్ష్మజీవరసాయన ఫలితాలన్నీ కేవలం అకర్బన రసాయన ధర్మాలతోనే వివరించేయొచ్చని కొట్టిపారేయలేం. కాని అలాంటి అవకాశం వుందని మాత్రం ఇప్పుడు అనుకోక తప్పదు. మార్స్ మృత్తికలకి కొన్ని ప్రత్యేక రసాయన లక్షణాలు ఉన్నంత మాత్రాన, మార్స్ మీద జీవం లేదని కాదు. ఆ ప్రయోగాలు ఒక్కటి మాత్రం రూఢిగా చెప్తున్నాయి. మార్స్ మీద జీవం ఉందన్న ప్రశ్నకి ప్రస్తుతానికైతే ఖచ్చితమైన దాఖలాలు లేవు.

అయినా కూడా బానిన్, రిష్పాన్ లు చేసిన అధ్యయనాలకి జీవశాస్త్ర పరంగా కూడా గొప్ప ప్రాముఖ్యత వుంది. ఆ అధ్యయనాల బట్టి మట్టిలో ఉండే కొన్ని రసాయనాల వల్ల జీవరాశుల్లో జరిగే రసాయనాల వంటివే కొన్ని, జీవం లేని మట్టిలో కూడా జరగొచ్చని తెలుస్తోంది. జీవం పుట్టక ముందే భూమి మీద కూడా శ్వాస క్రియని, కిరణజన్యసంయోగ క్రియని పోలిన రసాయన చర్యలు ఉండేవేమో. జీవం ఆవిర్భవించాక ఆ చర్యలని జీవరాశులు తమలో ఇముడ్చుకున్నాయేమో. అంతేకాక  మాంట్ మారిలోనైట్ వంటి మృత్తుకలి అమినోఆసిడ్లని గొలుసుకట్టుగా కూర్చి ప్రోటీన్లని పోలిన అణువుల ఉత్పత్తికి దొహదం చేస్తాయని కూడా తెలిసింది. ఆదిమ భూమికి చెందిన మృత్తికల లోంచి జీవం అంకురించింది. నేడు మార్స్ నేల ప్రదర్శించే రసాయనిక ధర్మాలు జీవపు తొలిదశలలో భూమి మీద ఉండే పరిస్థితుల ఆనవాళ్ల గురించి ఎన్నో సంగతులు చెప్తున్నాయి.

మార్స్ ఉపరితలం మీద కూడా ఎన్నో ఉల్కాబిలాలు ఉన్నాయి. వాటిలో ఎన్నో బిలాలకి ప్రముఖుల పేర్లు, ముఖ్యంగా శాస్త్రవేత్తల పేర్లు, పెట్టారు. విష్నియాక్ ఉల్కాబిలం మార్స్ మీద చూచాయగా దాని దక్షిణ ధృవం వద్ద, ‘అంటార్కిటికా’ ప్రాంతంలో వుంది. విష్నియాక్ మార్స్ మీద జీవం వుందని నిరూపించలేదు. ఉండే అవకాశం వుందన్నాడంతే. అది వుందో లేదో తెలుసుకునే ప్రయత్నం చెయ్యడం చాలా ముఖ్యం అన్నాడు. మార్స్ మీదే జీవం ఉన్నట్లయితే భూమి మీద మనకి తెలిసిన జీవం ఎంత మేరకి సార్వత్రికమో తెలుసుకునే  గొప్ప అవకాశం మన చేతికి చిక్కుతుంది. అంతో ఇంతో భూమిని పోలిన గ్రహమే అయినా మార్స్ మీద జీవం లేకుంటే, ఎందుకు లేదో అర్థం చేసుకోవాలి. అప్పుడు ప్రయోగ పరిస్థితులకి (experiment), ప్రామాణిక పరిస్థితులకి (control) మధ్య వైజ్ఞానిక పరిశోధనలో ఎప్పుడూ ఉండే ప్రతికూలతతో తపపడవలసి ఉంటుంది.

(ఇంకా వుంది)