हिरवं ग्रीनलँड…

ग्रीनलँड हा पृथ्वीवरचा अतिउत्तरेकडचा प्रदेश आहे – उत्तर ध्रुवाजवळचा! या प्रदेशाचा उत्तरेकडचा भाग म्हणजे एक शीत मरुभूमी आहे. अत्यंत कोरडी आणि थंड हवा असणारा हा प्रदेश अगदी वैराण आहे. इथल्या जमिनीतलं पाणी हे सतत गोठलेल्या अवस्थेत असतं. इथल्या अतिप्राचीन काळातील वनस्पतींची आणि प्राण्यांची फारशी माहिती उपलब्ध नाही. कारण एखाद्या ठिकाणी सापडणाऱ्या डीएनए रेणूंच्या अवशेषांवरून जरी तिथल्या भूतकाळातल्या जैविक परिस्थितीची कल्पना करता येत असली तरी, अतिप्राचीन डीएनए अवशेष हे विघटन झाल्यामुळे विश्लेषण करता येण्याच्या अवस्थेत नसतात. मात्र अशा प्रकारच्या अतिप्राचीन काळातील संशोधनासाठी, डीएनए रेणूंच्याच विश्लेषणावर आधारलेला, एक वेगळा मार्ग सापडला आहे. या नव्या पद्धतीनं केलेल्या संशोधनानं, आजचं वैराण उत्तर ग्रीनलँड हे वीस लाख वर्षांपूर्वी हिरवंगार असल्याचं, दाखवून दिलं आहे. या काळात हा प्रदेश नुसताच हिरवा नव्हता तर, या प्रदेशातल्या वनस्पतींबरोबर प्राण्यांतही विविधता होती. डेनमार्कमधील कोपनहेगन विद्यापीठातल्या कुर्ट किएर आणि त्यांच्या इतर सहकाऱ्यांनी केलेलं हे संशोधन ‘नेचर’ या शोधपत्रिकेत अलीकडेच प्रसिद्ध झालं आहे.

अतिशय प्राचीन काळातील सजीवांच्या डीएनए रेणूंचं विविध कारणांनी विघटन होत असल्यानं, त्यांत मोठे बदल झालेले असतात. त्यामुळे अतिप्राचीन काळातील जीवसृष्टीचा शोध घेण्यास असे डीएनए निरुपयोगी ठरतात. आतापर्यंत वेगळा केला गेलेला सर्वांत जुना डीएनए रेणू हा सुमारे अकरा लाख वर्षांपूर्वीचा असून, तो मॅमथ या अजस्र प्राण्याच्या दातातून वेगळा गेला आहे. मात्र कुर्ट किएर आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी संशोधलेले डीएनए रेणू हे त्यापेक्षा अगोदरच्या काळातले आहेत. हे डीएनए रेणू त्यांनी प्राण्याच्या अवशेषांतून नव्हे, तर मातीतून मिळवले आहेत. सजीवांच्या पेशीतले डीएनए रेणू त्यांच्या अवशेषांबरोबर तिथल्या मातीत मिसळतात. मातीतली काही खनिजं या डीएनए रेणूंना आपल्याबरोबर जखडून ठेवतात. या जखडलेल्या अवस्थेतील डीएनए रेणूंवर बाह्य घटकांचा परिणाम सहजपणे होत नाही. त्यामुळे डीएनए रेणूंना जखडून ठेवणारी अशी खनिजं जर मातीत असली तर, अतिपुरातन काळातील डीएनए रेणूंचा शोध घेण्यासाठी या मातीचा उपयोग होऊ शकतो.

उत्तर ग्रीनलँडमधील पिअरी लँड या प्रदेशात, ‘कॅप कोबेनहॅव्‌न फॉर्मेशन’ या भूशास्त्रीय नावानं ओळखली जाणारी, जमिनीची एक वैशिष्ट्यपूर्ण रचना आढळते. थरांच्या स्वरूपातील या रचनेत, गेल्या काही हजार वर्षांपासून ते सुमारे चोवीस लाख वर्षांपूर्वीपर्यंतच्या जीवशास्त्रीय खुणा आढळल्या आहेत. सुमारे शंभर मीटर जाड असणाऱ्या या भूशास्त्रीय रचनेचा खालचा सुमारे पन्नास मीटर जाडीचा भाग पुरातन काळातल्या, चिखलाच्या वेगवेगळ्या थरांनी घडला आहे. या रचनेचा वरचा चाळीस-पन्नास मीटर जाडीचा भाग मुख्यतः वाळूसारख्या मातीपासून बनला आहे. या भूशास्त्रीय रचनेत सेंद्रिय पदार्थांचं प्रमाण मुबलक आढळतं. कुर्ट किएर आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांंनी आपल्या संशोधनात कॅप कोबेनहॅव्‌न भूररचनेतील, पाच ठिकाणांहून गोळा केलेले एकूण ४१ नमुने अभ्यासले. हे नमुने २००६, २०१२ आणि २०१६, अशा वेगवेगळ्या वर्षींच्या मोहिमेतून मिळवले गेले होते. यातील काही नमुने इथल्या टेकड्यांवरील जमिनीला छिद्रं पाडून गोळा केले होते, तर काही नमुने हे जमिनीच्या पृष्ठभागातून गोळा केले गेले होते. त्यानंतर हे नमुने कोपनहेगन येथील प्रयोगशाळेत, शून्याखाली २२ अंश सेल्सिअस तापमानाला जतन करून ठेवले गेले.

कुर्ट किएर आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी प्रथम, या मातीत डीएनए रेणूंना जखडून ठेवणारी खनिजं आहेत का, याचा तपास केला. या मातीत या संशोधकांना स्मेक्टाइटसारखी, डीएनए रेणूंना वा त्यांच्या अवशेषांना जखडून ठेवण्याची लक्षणीय क्षमता असणारी सिलिकायुक्त खनिजं आढळली. या खनिजांमुळे या मातीत, उपयुक्त स्वरूपातले प्राचीन डीएनए सापडण्याची शक्यता दिसून येत होती. कुर्ट किएर आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी त्यानंतर या मातीतल्या डीएनए रेणूंना खनिजांपासून वेगळं करण्यासाठी, पारंपरिक पद्धतीपेक्षा थोडीशी वेगळी असणारी एक रासायनिक पद्धत वापरली. त्यानंतर या वेगळ्या केलेल्या डीएनएच्या अवशेषांचं त्यांनी विश्लेषण केलं. या विश्लेषणावरून उभं केलेलं ग्रीनलँडमधील पुरातन जैविक परिस्थितीचं चित्र अनपेक्षित होतं. हे चित्र उभं करतानाच, अभ्यासले जाणारे डीएनए रेणू नक्की किती जुने आहेत हेसुद्धा या संशोधकांनी जाणून घेतलं. हे सर्व रेणू सुमारे वीस लाख वर्षांपूर्वीचे आहेत. हे डीएनए रेणू आतापर्यंत शोधले गेलेले सर्वांत प्राचीन रेणू ठरले आहेत.

कुर्ट किएर आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांचं हे संशोधन ग्रीनलँडचा हा भाग वीस लाख वर्षांपूर्वी विविध प्रकारच्या वनस्पतींनी आणि प्राण्यांनी गजबजलेला असल्याचं दर्शवतं. इथे त्या काळी अस्तित्वात असलेल्या वनस्पती आणि प्राणी, आज अस्तित्वात असलेल्या अनेक वनस्पती आणि प्राण्यांचे पूर्वज होते. डीएनए विश्लेषणातून इथे वनस्पतींच्या १०२ प्रजाती आढळून आल्या. यांत गवत किंवा झुडपांच्या स्वरूपातील वनस्पतींबरोबरच मोठ्या वृक्षांच्या प्रजातींचाही समावेश होता. यांतील सुमारे चाळीस टक्के प्रजाती आज जरी ग्रीनलँडमध्ये अस्तित्वात नसल्या तरी, त्या उत्तर अमेरिकेतील जंगलांत अस्तित्वात आहेत. इथे सापडलेल्या वनस्पतींत विलो, बर्च, थुजा, अशा, परिचित प्रजातींतील वृक्षांच्या पूर्वजांचा समावेश आहे. प्राण्यांच्या बाबतीतही पिअरी लँडवर मोठी विविधता आढळली आहे. इथे जीवाणूंचे आणि बुरशीचे विविध प्रकार तर आढळलेच, पण त्याशिवाय एकूण नऊ वेगवेगळ्या कुळांतले प्राणीही आढळले. यांत उंदीर-घुशींसारखे बिळात राहणारे प्राणी, खेकडे, ससे, अशा छोट्या आकाराच्या प्राण्यांच्या पूर्वजांचा समावेश तर होताच, पण त्याचबरोबर रेनडिअरसारख्या मोठ्या प्राण्यांचे पूर्वजही तिथे अस्तित्वात होते. आश्चर्याची गोष्ट म्हणजे हत्तीसारखा दिसणारा, प्रचंड आकाराचा मॅस्टोडॉन हा प्राणीही इथे अस्तित्वात होता. आतापर्यंत मॅस्टोडॉन या पुरातन काळातल्या प्राण्याचे अवशेष फक्त अमेरिकेत आढळले आहेत.

उत्तर ध्रुवाच्या निकट वसलेल्या या, ग्रीनलँडमधील पिअरी लँडचं तापमान, वर्षातील बहुतांंश काळ शून्य अंश सेल्सिअसच्या खाली असतं. मरुभूमीचं स्वरूप असणाऱ्या या प्रदेशात फारशी हिरवळ दृष्टीस पडत नाही. वीस लाख वर्षांपूर्वी मात्र हा प्रदेश विविध प्रकारच्या वनस्पतींनी आणि प्राण्यांनी व्यापला असल्याचं, कुर्ट किएर आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांच्या या संशोधनावरून स्पष्ट झालं आहे. या संशोधनात शोधल्या गेलेल्या काही वनस्पती व प्राणी हे उष्ण तापमानात जगणारे सजीव आहेत. आर्क्टिक प्रदेशातील तापमान एके काळी आजच्या तुलनेत खूपच अधिक असल्याच्या निष्कर्षांना, या संशोधनातील निष्कर्ष पूरक ठरले आहेत. इथलं आजचं सरासरी तापमान आणि त्याकाळचं सरासरी तापमान, यांतला फरक वीस अंश असल्याचं काही पुराव्यांवरून दिसून आलं आहे. या उष्ण तापमानामुळेच तिथल्या जीवसृष्टीनं त्या काळात पूर्ण वेगळं स्वरूप धारण केलं होतं. आज वैराण दिसणारं ग्रीनलँड, हे त्याकाळी खरोखरंच ‘ग्रीन’लँड होतं!

(छायाचित्र सौजन्य – Beth Zaiken/LLNL, PNGWING and Prof. Svend Funder)