মাইক্রোবিয়াল বাস্তুশাস্ত্র: ইতিহাস, অধ্যয়নের উদ্দেশ্য এবং প্রয়োগসমূহ - জীববিদ্যা - 2025

মাইক্রোবিয়াল বাস্তব্যবিদ্যা পরিবেশ অণুজীববিজ্ঞান অণুজীববিজ্ঞান (: ছোট, জীবনবৃত্তান্ত জীবন, লোগো: অধ্যয়ন mikros) এর পরিবেশগত নীতি প্রয়োগের থেকে উদ্ভূত একটি শৃঙ্খলা হয়।

এই শৃঙ্খলাটি অণুজীবের বিভিন্নতা (1 থেকে 30 মিমি পর্যন্ত মাইক্রোস্কোপিক এককোষীয় জীব) অধ্যয়ন করে, জীবিত প্রাণীদের এবং পরিবেশের সাথে তাদের মধ্যে সম্পর্ক studies

চিত্র 1. শৈবাল, ব্যাকটিরিয়া এবং অ্যামিবয়েড প্রোটোজোয়া চিকিত্সাবিহীন জলের নমুনাগুলিতে যোগাযোগ করে। সূত্র: সিডিসি / জেনিস হ্যানি কার, এ: পাবলিকডোমেনফিলস ডট কম

যেহেতু অণুজীবগুলি বৃহত্তম স্থলজ্বল জৈববস্তুকে উপস্থাপন করে তাই তাদের পরিবেশগত ক্রিয়াকলাপ এবং কার্যগুলি সমস্ত পরিবেশকে গভীরভাবে প্রভাবিত করে।

আদিম বায়ুমণ্ডলে সায়ানোব্যাকটিরিয়ার প্রাথমিক আলোকসংশোধনমূলক ক্রিয়াকলাপ এবং ফলস্বরূপ অক্সিজেনের সংশ্লেষ (O ₂) গ্রহ পৃথিবীর জীবনের বিবর্তনীয় ইতিহাসে মাইক্রোবায়াল প্রভাবের একটি স্পষ্ট উদাহরণের প্রতিনিধিত্ব করে।

এটি বায়ুমণ্ডলে অক্সিজেনের উপস্থিতি দ্বারা বিদ্যমান বিদ্যমান বায়বীয় জীবনের রূপগুলির উপস্থিতি এবং বিবর্তনের অনুমতি দেয়।

চিত্র 2. একটি সর্পিল আকারে সায়ানোব্যাকটিরিয়া। সূত্র: ফ্লিকার / ফোটোস / হিনকেলস্টোন / 23974806839

অণুজীবগুলি পৃথিবীতে জীবনের জন্য অবিচ্ছিন্ন এবং প্রয়োজনীয় কার্যকলাপ বজায় রাখে। জীবজগতের মাইক্রোবিয়াল বৈচিত্র্য বজায় রাখার প্রক্রিয়াগুলি স্থলজগত, জলজ এবং বায়বীয় বাস্তুতন্ত্রের গতিবিদ্যার ভিত্তি।

এর গুরুত্ব বিবেচনা করে, মাইক্রোবায়াল সম্প্রদায়ের সম্ভাব্য বিলুপ্তি (শিল্পের বিষাক্ত পদার্থের সাথে তাদের আবাসকে দূষিত করার কারণে) তাদের কার্যের উপর নির্ভর করে বাস্তুতন্ত্রের অন্তর্ধানকে সৃষ্টি করবে।

মাইক্রোবিয়াল বাস্তুবিদ্যার ইতিহাস

বাস্তুশাস্ত্র নীতি

বিশ শতকের প্রথমার্ধে, প্রাকৃতিক পরিবেশে "উচ্চতর" গাছপালা এবং প্রাণীদের অধ্যয়ন বিবেচনা করে সাধারণ বাস্তুশাস্ত্রের নীতিগুলি বিকশিত হয়েছিল।

গ্রহের পরিবেশগত ইতিহাসে তাদের তাত্পর্যপূর্ণ গুরুত্ব থাকা সত্ত্বেও অণুজীব এবং তাদের বাস্তুতন্ত্রের ক্রিয়াকলাপগুলি উপেক্ষা করা হয়েছিল, কারণ উভয়ই তারা বৃহত্তম পার্থিব জৈববৈচিত্র্যের প্রতিনিধিত্ব করে এবং কারণ তারা পৃথিবীর জীবনের বিবর্তনীয় ইতিহাসের প্রাচীনতম জীব organ ।

তখন কেবলমাত্র অণুজীবকে কিছু পুষ্টিচক্রের অবনতি, জৈব পদার্থের খনিজবিদ এবং মধ্যস্থতাকারী হিসাবে বিবেচনা করা হত।

জীবার্ণুবিজ্ঞান

বিজ্ঞানী লুই পাস্তুর এবং রবার্ট কোচ একক কোষ থেকে উত্পন্ন একক কোষের ধরণের অ্যাক্সেনিক মাইক্রোবায়াল সংস্কৃতির প্রযুক্তি বিকাশ করে মাইক্রোবায়োলজির অনুশাসন প্রতিষ্ঠা করেছিলেন বলে মনে করা হয়।

চিত্র 3. অ্যাক্সেনিক ব্যাকটিরিয়া সংস্কৃতি। সূত্র: pixabay.com

তবে, অক্ষীয় সংস্কৃতিতে মাইক্রোবায়াল জনগোষ্ঠীর মধ্যে মিথস্ক্রিয়াগুলি অধ্যয়ন করা যায়নি। এটি এমন পদ্ধতিগুলি বিকাশ করা প্রয়োজন ছিল যা তাদের প্রাকৃতিক আবাসগুলিতে (পরিবেশগত সম্পর্কের সারমর্ম) জীবাণু জৈবিক মিথস্ক্রিয়াগুলির অধ্যয়নের অনুমতি দেয়।

প্রথম মাইক্রোবায়োলজিস্টরা মৃত্তিকার জীবাণুগুলির মধ্যে এবং উদ্ভিদের সাথে মিথস্ক্রিয়াগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া পরীক্ষা করতেন, তারা ছিলেন সের্গেই উইনোগ্র্যাডস্কি এবং মার্টিনাস বিয়েদারিন্ক, যখন বেশিরভাগই ব্যবসায়িক আগ্রহের রোগ বা আচ্ছাদন প্রক্রিয়া সম্পর্কিত অণুজীবের অক্ষীয় সংস্কৃতি অধ্যয়নের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছিলেন।

উইনোগ্র্যাডস্কি এবং বেঞ্জেরিনক মাটিতে অজৈব নাইট্রোজেন এবং সালফার যৌগের বিশেষত মাইক্রোবিয়াল বায়োট্রান্সফর্মেশনগুলিতে অধ্যয়ন করেছিলেন।

মাইক্রোবিয়াল বাস্তুবিদ্যা

1960 এর দশকের গোড়ার দিকে, পরিবেশগত মান এবং শিল্পকর্মের দূষিত প্রভাব সম্পর্কে উদ্বেগের যুগে মাইক্রোবায়াল বাস্তুশাস্ত্র একটি শৃঙ্খলা হিসাবে আবির্ভূত হয়েছিল। আমেরিকান বিজ্ঞানী টমাস ডি ব্রোক, ১৯6666 সালে এই বিষয়ে একটি লেখার প্রথম লেখক ছিলেন।

যাইহোক, এটি ১৯s০ এর দশকের শেষের দিকে যখন মাইক্রোবায়াল বাস্তুশাস্ত্রকে একটি বিশেষ বহুমাত্রিক ক্ষেত্র হিসাবে সংহত করা হয়েছিল, যেহেতু এটি অন্যান্য বৈজ্ঞানিক শাখাগুলির উপর নির্ভর করে যেমন বাস্তুবিদ্যা, কোষ এবং আণবিক জীববিজ্ঞান, জৈব জৈব রসায়ন ইত্যাদি।

চিত্র 4. মাইক্রোবিয়াল মিথস্ক্রিয়া। সূত্র: পাবলিক হেল্থ ইমেজ লাইব্রেরি, পাবলিকডোমেনফাইলস.কম এ

মাইক্রোবিয়াল ইকোলজির বিকাশ পদ্ধতিগত অগ্রগতির সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত যা তাদের পরিবেশের জৈব এবং জৈবিক উপাদানগুলির মধ্যে অণুজীব এবং জৈবিক এবং জৈবিক উপাদানগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া অধ্যয়ন করতে দেয়।

১৯৯০-এর দশকে, অণুজীব বিজ্ঞানের প্রযুক্তিগত গবেষণায় এমনকি অণুজীব জগতের বিস্তৃত জীববৈচিত্র্য অনুসন্ধানের সম্ভাবনা সরবরাহ করে এবং চরম পরিস্থিতিতে পরিবেশে এর বিপাকীয় ক্রিয়াকলাপগুলিও জেনে রাখে।

চিত্র 5. মাইক্রোবিয়াল মিথস্ক্রিয়া। উৎস. জেনিস হ্যানি কার, ইউএসসিডিসিপি, এ: পিক্সনিও ডট কম

পরবর্তীকালে, রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ প্রযুক্তি পরিবেশগত দূষক দূরীকরণের পাশাপাশি বাণিজ্যিকভাবে গুরুত্বপূর্ণ কীটপতঙ্গ নিয়ন্ত্রণে গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতির অনুমতি দেয়।

মাইক্রোবিয়াল বাস্তুবিদ্যার পদ্ধতি in

অণুজীব এবং তাদের বিপাকীয় ক্রিয়াকলাপের সিটু অধ্যয়নকে যে পদ্ধতিগুলি অনুমোদন করেছে তার মধ্যে রয়েছে:

• কনফোকল লেজার মাইক্রোস্কোপি।
• আণবিক সরঞ্জাম যেমন ফ্লুরোসেন্ট জিন প্রোব, যা জটিল মাইক্রোবায়াল সম্প্রদায়ের অধ্যয়নের অনুমতি দেয়।
• পলিমারেজ চেইন প্রতিক্রিয়া বা পিসিআর (ইংরেজিতে এর সংক্ষিপ্তসার জন্য: পলিমারেজ চেইন রিঅ্যাকশন)।
• তেজস্ক্রিয় চিহ্নিতকারী এবং রাসায়নিক বিশ্লেষণ যা অন্যদের মধ্যে মাইক্রোবিয়াল বিপাকীয় ক্রিয়াকলাপ পরিমাপ করতে দেয়।

উপ-নিয়মানুবর্তিতা

মাইক্রোবিয়াল বাস্তুবিদ্যা সাধারণত উপ-শাখায় বিভক্ত হয় যেমন:

• জিনগতভাবে সম্পর্কিত জনসংখ্যার অটোকোলজি বা বাস্তুবিদ্যা।
• মাইক্রোবিয়াল ইকোসিস্টেমগুলির বাস্তুশাস্ত্র, যা নির্দিষ্ট ইকোসিস্টেমের (পার্থিব, বায়বীয় বা জলজ) মাইক্রোবায়াল সম্প্রদায়ের অধ্যয়ন করে।
• মাইক্রোবিয়াল জৈব জৈব রাসায়নিক পদার্থ, যা জৈব-রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলি অধ্যয়ন করে।
• হোস্ট এবং অণুজীবের মধ্যে সম্পর্কের বাস্তুশাস্ত্র।
• মাইক্রোবায়াল বাস্তুসংস্থান পরিবেশ দূষণ সমস্যা এবং হস্তক্ষেপ ব্যবস্থায় পরিবেশগত ভারসাম্য পুনরুদ্ধারে প্রয়োগ করে applied

অধ্যয়নের ক্ষেত্রগুলি

মাইক্রোবায়াল বাস্তুশাস্ত্র অধ্যয়নের ক্ষেত্রগুলির মধ্যে রয়েছে:

• জীবনের তিনটি ডোমেন বিবেচনা করে মাইক্রোবিয়াল বিবর্তন এবং এর শারীরবৃত্তীয় বৈচিত্র্য; ব্যাকটিরিয়া, আর্কোয়া এবং ইউকারিয়া।
• মাইক্রোবিয়াল ফিলোজেনেটিক সম্পর্কের পুনর্গঠন।
• সংখ্যা, বায়োমাস এবং তাদের পরিবেশে অণুজীবের ক্রিয়াকলাপের পরিমাপ (অ-সংস্কৃতিযুক্তগুলি সহ)।
• একটি মাইক্রোবিয়াল জনসংখ্যার মধ্যে ইতিবাচক এবং নেতিবাচক মিথস্ক্রিয়া।
• বিভিন্ন মাইক্রোবায়াল জনগোষ্ঠীর মধ্যে পারস্পরিক মিথস্ক্রিয়া (নিরপেক্ষতা, কমেনসালিজম, সিনারজিজম, পারস্পরিকতা, প্রতিযোগিতা, আমেনসালিজম, প্যারাসিটিজম এবং পূর্বানুমান)।
• অণুজীব এবং উদ্ভিদের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া: রাইজোস্ফিয়ারে (নাইট্রোজেন-ফিক্সিং মাইক্রো অর্গানিজম এবং মাইক্রোরিজাল ছত্রাক সহ) এবং উদ্ভিদ বায়ু কাঠামোতে।
• Phytopathogens; ব্যাকটিরিয়া, ছত্রাক এবং ভাইরাল।
• অণুজীব এবং প্রাণীর মধ্যে পারস্পরিক মিথস্ক্রিয়া (পারস্পরিকবাদী এবং সংক্ষিপ্ত অন্ত্রের সিম্বোসিস, ভবিষ্যদ্বাণী, অন্যদের মধ্যে)।
• মাইক্রোবায়াল সম্প্রদায়ের রচনা, কার্যকারিতা এবং উত্তরাধিকারের প্রক্রিয়া।
• চরম পরিবেশগত পরিস্থিতিতে মাইক্রোবিয়াল অভিযোজন (এক্সট্রিমোফিলিক অণুজীবগুলির অধ্যয়ন)।
• মাইক্রোবিয়াল আবাসস্থলগুলির ধরণ (বায়ুমণ্ডল-বাস্তুতন্ত্র, হাইড্রো-ইকোস্ফিয়ার, লিথো-ইকোস্ফিয়ার এবং চরম আবাসস্থল)।
• মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায় দ্বারা প্রভাবিত জৈব জৈব রাসায়নিক চক্র (কার্বন, হাইড্রোজেন, অক্সিজেন, নাইট্রোজেন, সালফার, ফসফরাস, আয়রন, অন্যদের মধ্যে)।
• পরিবেশগত সমস্যা এবং অর্থনৈতিক আগ্রহের ক্ষেত্রে বিভিন্ন বায়োটেকনোলজিকাল অ্যাপ্লিকেশন।

অ্যাপ্লিকেশন

পরিবেশ এবং মানব স্বাস্থ্যের রক্ষণাবেক্ষণের অনুমতি দেয় বিশ্বব্যাপী প্রক্রিয়াগুলিতে অণুজীবগুলি প্রয়োজনীয়। উপরন্তু, তারা অসংখ্য জনসংখ্যার মিথস্ক্রিয়া (উদাহরণস্বরূপ, পূর্বাভাস) এর অধ্যয়নের মডেল হিসাবে পরিবেশন করে।

অণুজীবের মৌলিক বাস্তুবিদ্যা এবং পরিবেশের উপর তাদের প্রভাবগুলি বোঝার ফলে অর্থনৈতিক স্বার্থের বিভিন্ন ক্ষেত্রে প্রযোজ্য বায়োটেকনোলজিক বিপাকীয় ক্ষমতাগুলি সনাক্ত করা সম্ভব হয়েছে। এর মধ্যে কয়েকটি ক্ষেত্র নীচে উল্লেখ করা হয়েছে:

• ধাতব কাঠামোর ক্ষয়কারী বায়োফিল্মগুলি (যেমন পাইপলাইন, তেজস্ক্রিয় বর্জ্য পাত্রে, অন্যদের মধ্যে) দ্বারা বায়োডিগ্রেডেশন নিয়ন্ত্রণ।
• পোকামাকড় এবং রোগজীবাণু নিয়ন্ত্রণ।
• অতিরিক্ত শোষণের ফলে অবনতিযুক্ত কৃষিজমিগুলি পুনরুদ্ধার করা।
• কম্পোস্টিং এবং ল্যান্ডফিলগুলিতে কঠিন বর্জ্যের বায়োট্রিটমেন্ট।
• বর্জ্য জল চিকিত্সা সিস্টেমের মাধ্যমে বর্জ্য বায়োট্রিটমেন্ট (উদাহরণস্বরূপ, স্থির বায়োফিল্ম ব্যবহার করে)।
• অজৈব পদার্থ (যেমন ভারী ধাতু), বা জেনোবায়োটিক (বিষাক্ত সিন্থেটিক পণ্য, প্রাকৃতিক জৈব সিন্থেটিক প্রক্রিয়া দ্বারা উত্পাদিত হয় না) দ্বারা দূষিত মাটি এবং জলের বায়োরিমিডেশন। এই জেনোবায়োটিক যৌগগুলিতে হ্যালোকার্বন, নাইট্রোআরমিক্স, পলিক্লোরিনেটেড বাইফোনাইলস, ডাইঅক্সিনস, অ্যালকাইলবেনজিল সালফোনেটস, পেট্রোলিয়াম হাইড্রোকার্বন এবং কীটনাশক অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

চিত্র industrial. শিল্পজাতীয় পদার্থের সাথে পরিবেশগত দূষণ। সূত্র: pixabay.com

• বায়োলেচিংয়ের মাধ্যমে খনিজগুলির বায়োরিকোভারি (উদাহরণস্বরূপ, সোনার এবং তামা)।
• জৈব জ্বালানীর উত্পাদন (ইথানল, মিথেন, অন্যান্য হাইড্রোকার্বনগুলির মধ্যে) এবং মাইক্রোবায়াল বায়োমাস।

তথ্যসূত্র

1. কিম, এমবি। (2008)। পরিবেশগত মাইক্রোবায়োলজিতে অগ্রগতি। মায়ুং-বো কিম সম্পাদক। পিপি 275।
2. ম্যাডিগান, এমটি, মার্টিনকো, জেএম, বেন্ডার, কেএস, বাকলি, ডিএইচ স্টাহল, ডিএ এবং ব্রোক, টি। (2015)। অণুজীবের ব্রোক বায়োলজি। 14 এড। বেঞ্জামিন কামিংস। পিপি 1041।
3. ম্যাডসেন, ইএল (২০০৮)। এনভায়রনমেন্টাল মাইক্রোবায়োলজি: জিনোম থেকে জৈব জৈব রসায়ন পর্যন্ত। উইলি-ব্ল্যাকওয়েল। পিপি 490।
4. ম্যাককেনি, আরই (2004)। পরিবেশ দূষণ নিয়ন্ত্রণ মাইক্রোবায়োলজি। এম ডেকার পিপি 453।
5. প্রেসকোট, এলএম (2002) মাইক্রোবায়োলজি। পঞ্চম সংস্করণ, ম্যাকগ্রা-হিল বিজ্ঞান / প্রকৌশল / গণিত। পিপি 1147।
6. ভ্যান ডেন বার্গ, বি (2003)। উপন্যাস এনজাইমগুলির উত্স হিসাবে এক্সট্রিমোফাইলস। মাইক্রোবায়োলজিতে বর্তমান মতামত, 6 (3), 213–218। doi: 10.1016 / s1369-5274 (03) 00060-2।
7. উইলসন, এসসি, এবং জোন্স, কেসি (1993)। পলিনিউক্লিয়ার অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন (পিএএইচএস) দ্বারা দূষিত মাটির বায়োরিমিডেশন: একটি পর্যালোচনা। পরিবেশ দূষণ, 81 (3), 229–249। doi: 10.1016 / 0269-7491 (93) 90206-4।