পরিবেশগত মাইক্রোবায়োলজি: অধ্যয়ন এবং প্রয়োগগুলির বিষয় OF - জীববিদ্যা - 2025

পরিবেশগত মাইক্রোবায়োলজি বিজ্ঞান যে স্টাডিজ বৈচিত্র্য ও দূষিত মাটি ও পানির bioremediation তাদের প্রাকৃতিক পরিবেশের এবং তাদের বিপাকীয় ক্ষমতা অ্যাপ্লিকেশন অণুজীবের এর ফাংশন। এটি সাধারণতঃ এর শাখাগুলিতে বিভক্ত: মাইক্রোবিয়াল বাস্তুবিদ্যা, জৈব জৈব জৈববিজ্ঞান এবং বায়োমেডিয়েশন।

অণুজীববিজ্ঞান (মাইক্রোস: ছোট, বায়োস: জীবন, লোগো: অধ্যয়ন), একটি আন্তঃবিষয়ক উপায়ে অণুবীক্ষণিক এককোষী জীবের বিস্তৃত এবং বিভিন্ন গ্রুপের (1 থেকে 30 মিমি পর্যন্ত) অধ্যয়ন, কেবলমাত্র অপটিকাল মাইক্রোস্কোপের মাধ্যমে (মানুষের চোখের অদৃশ্য))।

চিত্র 1. বাম দিকে: অপটিকাল মাইক্রোস্কোপ, একটি উপকরণ যা মাইক্রো-অর্গানিজমকে প্রশস্তকরণের অধীনে দেখার অনুমতি দেয় (উত্স: https://pxhere.com/es/photo/1192464)। ডান: সিউডোমোনাস প্রজাতিতে বিস্তৃত ব্যাকটেরিয়াগুলির ইলেক্ট্রন মাইক্রোগ্রাফ (লিখেছেন: সিডিসি, সৌজন্যে: জনস্বাস্থ্যের চিত্র গ্রন্থাগার)।

মাইক্রোবায়োলজির ক্ষেত্রে একত্রে জড়িত জীবগুলি অনেক গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্রে ভিন্ন এবং একে একে পৃথকভাবে ট্যাক্সনোমিক বিভাগে অন্তর্ভুক্ত। এগুলি বিচ্ছিন্ন বা সম্পর্কিত কোষ হিসাবে বিদ্যমান এবং এটি হতে পারে:

• মেজর প্রোকারিওটিস (সংজ্ঞায়িত নিউক্লিয়াস ব্যতীত এককোষী জীব) যেমন ইউব্যাকেরিয়া এবং প্রত্নতাত্ত্বিকিয়া।
• সাধারণ ইউক্যারিওটস (সংজ্ঞায়িত নিউক্লিয়াস সহ এককোষী জীব), যেমন ইয়েস্টস, ফিলামেন্টাস ছত্রাক, মাইক্রোলেজি এবং প্রোটোজোয়া।
• ভাইরাস (যা সেলুলার নয়, তবে অণুবীক্ষণিক)।

অণুজীবগুলি তাদের সমস্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়াগুলি (বৃদ্ধি, বিপাক, শক্তি উত্পাদন এবং প্রজনন) সম্পূর্ণরূপে একই বা বিভিন্ন শ্রেণীর অন্যান্য কোষগুলির তুলনায় সক্ষম।

প্রাসঙ্গিক মাইক্রোবিয়াল বৈশিষ্ট্য

বাহ্যিক পরিবেশের সাথে মিথস্ক্রিয়া

মুক্ত-জীবিত এককোষী জীবগুলি বিশেষত বাহ্যিক পরিবেশের সংস্পর্শে আসে। তদতিরিক্ত, তাদের উভয় একটি খুব ছোট কোষ আকার (যা তাদের রূপবিজ্ঞান এবং বিপাকীয় নমনীয়তা প্রভাবিত করে), এবং একটি উচ্চ পৃষ্ঠ / ভলিউম অনুপাত, যা তাদের পরিবেশের সাথে ব্যাপক মিথস্ক্রিয়া উত্পাদন করে have

এর কারণে, বেঁচে থাকা এবং মাইক্রোবিয়াল ইকোলজিকাল বিতরণ উভয়ই ঘন ঘন পরিবেশগত পরিবর্তনের সাথে শারীরবৃত্তীয় অভিযোজনের জন্য তার ক্ষমতার উপর নির্ভর করে।

বিপাক

উচ্চ পৃষ্ঠ / ভলিউম অনুপাত উচ্চ মাইক্রোবিয়াল বিপাকীয় হার উত্পন্ন করে। এটি এর দ্রুত বৃদ্ধি এবং কোষ বিভাজনের সাথে সম্পর্কিত। এছাড়াও, প্রকৃতিতে বিস্তৃত মাইক্রোবিয়াল বিপাকীয় বৈচিত্র রয়েছে।

অণুজীবকে রাসায়নিক মেশিন হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে, যা অভ্যন্তর এবং বাইরে উভয় পদার্থকে রূপান্তরিত করে। এটি এর এনজাইমেটিক ক্রিয়াকলাপের কারণে, যা নির্দিষ্ট রাসায়নিক প্রতিক্রিয়ার হারকে ত্বরান্বিত করে।

খুব বিবিধ পরিবেশে অভিযোজন

সাধারণভাবে, মাইক্রোবিয়াল মাইক্রোবিট্যাট গতিশীল এবং ভিন্ন ভিন্ন উপস্থিত পুষ্টির ধরণ এবং পরিমাণের সাথে তাদের শারীরিক রাসায়নিক অবস্থার সাথে সম্মতিযুক্ত।

মাইক্রোবিয়াল ইকোসিস্টেমগুলি রয়েছে:

• স্থলভাগ (পাথর এবং মাটিতে)।
• জলজ (মহাসাগর, পুকুর, হ্রদ, নদী, উষ্ণ প্রস্রবণ, জলজ)।
• উচ্চতর প্রাণীর (উদ্ভিদ এবং প্রাণী) সাথে যুক্ত।

চরম পরিবেশ

অণুজীবগুলি গ্রহ পৃথিবীর প্রতিটি পরিবেশে দেখা যায়, উচ্চতর জীবনরূপের সাথে পরিচিত বা না।

তাপমাত্রা, লবণাক্ততা, পিএইচ এবং জলের সহজলভ্যতা (অন্যান্য সংস্থানগুলির মধ্যে) সম্পর্কিত চরম পরিস্থিতি সহ পরিবেশগুলি "এক্সট্রিমোফিলিক" অণুজীবকে উপস্থিত করে। এগুলি বেশিরভাগ আর্চিয়া (বা প্রত্নতাত্ত্বিক) হয়, যা ব্যাকটিরিয়া এবং ইউক্যারিয়ার চেয়ে পৃথক একটি প্রাথমিক জৈবিক ডোমেন গঠন করে, তাকে আর্চিয়া বলে।

চিত্র 2. এক্সট্রিমোফিলিক অণুজীবের বাসস্থানসমূহ। বাম: ইয়েলোস্টোন জাতীয় উদ্যানের গরম বসন্তের জল, যেখানে থার্মোফিলিক অণুজীবগুলি অধ্যয়ন করা হয়েছে (উত্স: জিম পিকো, উইকিমিডিয়া কমন্সের মাধ্যমে জাতীয় উদ্যান পরিষেবা)। ডান: অ্যান্টার্কটিকা, এমন একটি জায়গা যেখানে সাইকোফিলিক অণুজীবগুলি অধ্যয়ন করা হয়েছে (উত্স: pxhere.com)।

এক্সট্রিমোফিলিক অণুজীবগুলি

এক্সট্রিমোফিলিক অণুজীবের বিভিন্ন ধরণের মধ্যে রয়েছে:

• থার্মোফিলস: এটি 40 ডিগ্রি সেলসিয়াসের বেশি তাপমাত্রায় তাপীয় বৃদ্ধিতে উপস্থাপিত হয় (তাপীয় প্রস্রাবনের অধিবাসী))
• সাইকোফিলস: 20 ডিগ্রি সেলসিয়াসের নীচে তাপমাত্রায় অনুকূল বরফের (বরফযুক্ত জায়গাগুলির অধিবাসী)।
• অ্যাসিডোফিলিক: নিম্ন পিএইচ এর শর্তে অনুকূল বৃদ্ধি সহ, 2 (অ্যাসিড) এর কাছাকাছি। অ্যাসিডিক হট স্প্রিংস এবং ডুবো তলদেশে আগ্নেয়গিরির ক্রাইভিসে উপস্থিত
• হ্যালোফিলস: বাড়ার জন্য লবণ (ন্যাকএল) এর উচ্চ ঘনত্বের প্রয়োজন (ব্রাইনগুলির মতো)।
• জেরোফিলস: খরা সহ্য করতে সক্ষম, এটি হ'ল কম জলের ক্রিয়াকলাপ (চিলির আটাকামার মতো মরুভূমির বাসিন্দারা)।

পরিবেশগত মাইক্রোবায়োলজিতে আণবিক জীববিজ্ঞান প্রয়োগ করা হয়

মাইক্রোবিয়াল বিচ্ছিন্নতা এবং সংস্কৃতি

একটি অণুজীবের সাধারণ বৈশিষ্ট্য এবং বিপাকীয় ক্ষমতা অধ্যয়ন করার জন্য, এটি অবশ্যই হওয়া উচিত: এর প্রাকৃতিক পরিবেশ থেকে বিচ্ছিন্ন এবং পরীক্ষাগারে খাঁটি সংস্কৃতিতে (অন্যান্য অণুজীব থেকে মুক্ত) রাখা উচিত।

চিত্র 3. পরীক্ষাগারে মাইক্রোবিয়াল বিচ্ছিন্নতা। বাম: দৃ culture় সংস্কৃতি মাধ্যমের উপর ক্রমবর্ধমান ছত্রাক ছত্রাক (উত্স: https://www.maxpixel.net/Strains- বৃদ্ধি - সংস্কৃতি- Mold-Petri- ডিশ 2035457)। ডান: হ্রাস বীজ কৌশলটি দ্বারা একটি ব্যাকটিরিয়া স্ট্রেইন বিচ্ছিন্নকরণ (উত্স: Drhx, উইকিমিডিয়া কমন্স থেকে)।

প্রকৃতির বিদ্যমান অণুজীবগুলির মধ্যে কেবল 1% ল্যাবরেটরিতে বিচ্ছিন্ন এবং চাষ করা হয়েছে। এটি তাদের নির্দিষ্ট পুষ্টির প্রয়োজনীয়তা সম্পর্কে অজ্ঞতা এবং বিদ্যমান পরিবেশগত অবস্থার বিচিত্র বিভিন্ন অনুকরণের অসুবিধার কারণে।

মলিকুলার বায়োলজি সরঞ্জামসমূহ

মাইক্রোবায়াল ইকোলজির ক্ষেত্রে আণবিক জীববিজ্ঞানের প্রযুক্তির প্রয়োগ পরীক্ষাগারে তার বিচ্ছিন্নতা এবং চাষের প্রয়োজন ছাড়াই বিদ্যমান মাইক্রোবায়াল জীববৈচিত্র্য অন্বেষণ করা সম্ভব করেছে। এমনকি এটি তাদের প্রাকৃতিক জীবাণুগুলিতে, অর্থাৎ সিটিওয়েতে জীবাণু সনাক্তকরণ সম্ভব করে তুলেছে।

এটি এক্সট্রিমোফিলিক জীবাণুগুলির অধ্যয়নের ক্ষেত্রে বিশেষত গুরুত্বপূর্ণ, যার সর্বোত্তম বৃদ্ধির পরিস্থিতি পরীক্ষাগারে অনুকরণের জন্য জটিল।

অন্যদিকে, জিনগতভাবে পরিবর্তিত অণুজীবের ব্যবহারের সাথে পুনরায় সংযুক্ত ডিএনএ প্রযুক্তি বায়োরিমিডিয়েশন প্রক্রিয়াগুলিতে পরিবেশ থেকে দূষণকারী পদার্থের নির্মূলের অনুমতি দিয়েছে।

পরিবেশগত মাইক্রোবায়োলজির অধ্যয়ন ক্ষেত্রগুলি

প্রাথমিকভাবে ইঙ্গিত হিসাবে, পরিবেশগত মাইক্রোবায়োলজির অধ্যয়নের বিভিন্ন ক্ষেত্রগুলির মধ্যে মাইক্রোবায়াল বাস্তুশাস্ত্র, ভূতত্ত্ব জৈবিক বিজ্ঞান এবং জৈবিক পরিমাপের শাখা অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

-মাইক্রোবিয়াল বাস্তুবিদ্যা

মাইক্রোবিয়াল ইকোলজি তাদের প্রাকৃতিক পরিবেশে মাইক্রোবায়াল কার্যকরী ভূমিকার বৈচিত্র্য অধ্যয়নের মাধ্যমে মাইক্রোবায়োলজিকে বাস্তুসংস্থানীয় তত্ত্বের সাথে ফিউজ করে।

অণুজীবগুলি গ্রহ পৃথিবীর বৃহত্তম বায়োমাসের প্রতিনিধিত্ব করে, তাই অবাক হওয়ার মতো বিষয় নয় যে তাদের পরিবেশগত ক্রিয়াকলাপ বা ভূমিকা বাস্তুসংস্থার বাস্তুতন্ত্রের ইতিহাসকে প্রভাবিত করে।

এই প্রভাবের উদাহরণ হ'ল বায়বীয় জীবনের উপস্থিতি আদিম বায়ুমণ্ডলে অক্সিজেন (O ₂) জমা হওয়ার জন্য ধন্যবাদ, যা সায়ানোব্যাকটিরিয়ার আলোকসংশ্লিষ্ট কার্যকলাপ দ্বারা উত্পন্ন হয়েছিল।

মাইক্রোবায়াল বাস্তুশাস্ত্র গবেষণা ক্ষেত্র

মাইক্রোবায়াল বাস্তুবিদ্যা মাইক্রোবায়োলজি এবং অধ্যয়নের অন্যান্য সমস্ত শাখায় স্থানান্তরকৃত:

• মাইক্রোবিয়াল বৈচিত্র এবং এর বিবর্তনীয় ইতিহাস।
• জনসংখ্যার অণুজীবের মধ্যে এবং একটি সম্প্রদায়ের জনসংখ্যার মধ্যে মিথস্ক্রিয়া।
• অণুজীব এবং উদ্ভিদের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া।
• ফাইটোপ্যাথোজেনস (ব্যাকটিরিয়া, ছত্রাক এবং ভাইরাল)।
• অণুজীব এবং প্রাণীর মধ্যে মিথস্ক্রিয়া।
• মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়গুলি, তাদের রচনা এবং উত্তরসূরিগুলির প্রক্রিয়া।
• পরিবেশগত অবস্থার সাথে মাইক্রোবায়াল অভিযোজন।
• মাইক্রোবিয়াল আবাসস্থলগুলির ধরণ (বায়ুমণ্ডল-বাস্তুতন্ত্র, হাইড্রো-ইকোস্ফিয়ার, লিথো-ইকোস্ফিয়ার এবং চরম আবাসস্থল)।

-Geomicrobiology

ভূতত্ত্ববিজ্ঞানটি মাইক্রোবিয়াল ক্রিয়াকলাপগুলি অধ্যয়ন করে যা পার্থিব ভূতাত্ত্বিক এবং ভূ-রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলিকে প্রভাবিত করে (জৈব জৈব রাসায়নিক চক্র)।

এগুলি বায়ুমণ্ডল, জলবিদ্যুৎ এবং ভূ-গর্ভে ঘটে, বিশেষত সাম্প্রতিক পলল, ভূগর্ভস্থ জলে এবং পলিযুক্ত শিলাগুলির সংস্পর্শে ভূগর্ভস্থ জলাশয় এবং ওয়েস্ট পৃথিবীর ভূত্বকগুলিতে ঘটে।

এটি এমন অণুজীবগুলিতে বিশেষীকরণ করে যা তাদের পরিবেশে খনিজগুলির সাথে যোগাযোগ করে, দ্রবীভূত করে, রূপান্তর করে, অন্যদের মধ্যে জলবায়ু করে।

ভূতত্ত্ববিজ্ঞান গবেষণা ক্ষেত্র

ভূতত্ত্ববিজ্ঞান অধ্যয়ন:

• ভূতাত্ত্বিক প্রক্রিয়াগুলির সাথে মাইক্রোবিয়াল মিথস্ক্রিয়া (মাটি গঠন, শিলা ভাঙ্গন, সংশ্লেষণ এবং খনিজ এবং জীবাশ্ম জ্বালানীর অবনতি)।
• মাইক্রোবায়াল উত্সের খনিজগুলির গঠন, বৃষ্টিপাত দ্বারা বা বাস্তুতন্ত্রের দ্রবীভূতকরণ দ্বারা (উদাহরণস্বরূপ, জলজ পদার্থে)।
• ভূগোলের জৈব-রাসায়নিক পদার্থগুলিতে মাইক্রোবায়াল হস্তক্ষেপ।
• মাইক্রোবিয়াল মিথস্ক্রিয়াগুলি যা কোনও পৃষ্ঠে অণুজীবের অযাচিত ক্লাম্প তৈরি করে (বায়োফুলিং)। এই বায়োফুলিংয়ের ফলে তারা যে অঞ্চলে বাস করে তাদের অবনতি ঘটতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, তারা ধাতব পৃষ্ঠতল (বায়োক্রোশন) ক্ষয় করতে পারে।
• তাদের আদিম পরিবেশ থেকে অণুজীব এবং খনিজগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়তার জীবাশ্ম প্রমাণ।

উদাহরণস্বরূপ, স্ট্রোমাটোলাইটগুলি অগভীর জল থেকে স্তরিত জীবাশ্ম খনিজ কাঠামো। এগুলি আদিম সায়ানোব্যাকটিরিয়ার দেয়াল থেকে কার্বনেটগুলি দিয়ে তৈরি।

চিত্র ৪. বাম দিকে: অগভীর জলে জীবাশ্ম স্ট্রোমাটোলাইটস (বাম ছবির উত্স: https://es.wikedia.org/wiki/Archivo: StromatolitheAustralie2.jpeg)। ডান: স্ট্রোমাটোলাইটের বিশদ (রাইট ফটো উত্স: https://es.m.wikedia.org/wiki/Archivo: StromatoliteUL02.JPG)।

-Bioremediation

বায়োরিমিডিয়েশন জৈবিক এজেন্টগুলির প্রয়োগ (অণুজীব এবং / বা তাদের এনজাইম এবং গাছপালা), মাটি এবং পুনরুদ্ধারের প্রক্রিয়াগুলিতে মানব স্বাস্থ্যের এবং পরিবেশের জন্য বিপজ্জনক পদার্থের দ্বারা দূষিত জলের পুনরুদ্ধারের প্রক্রিয়াগুলিতে অধ্যয়ন করে।

চিত্র 5. ইকুয়েডরের আমাজন রেইনফরেস্টে তেল দূষণ সূত্র: ইকুয়েডরের পররাষ্ট্র মন্ত্রক, উইকিমিডিয়া কমন্সের মাধ্যমে

বর্তমানে বিদ্যমান পরিবেশগত সমস্যাগুলির অনেকগুলি বৈশ্বিক বাস্তুতন্ত্রের মাইক্রোবায়াল উপাদান ব্যবহার করে সমাধান করা যেতে পারে।

বায়োরিমিডিয়েশন গবেষণা ক্ষেত্র

বায়োরিমিডিয়েশন অধ্যয়ন:

• পরিবেশগত স্যানিটেশন প্রক্রিয়াগুলিতে মাইক্রোবিয়াল বিপাকীয় ক্ষমতা প্রযোজ্য।
• অজৈবিক এবং জেনোবায়োটিক দূষকগুলির সাথে মাইক্রোবিয়াল মিথস্ক্রিয়া (বিষাক্ত সিন্থেটিক পণ্যগুলি, প্রাকৃতিক জৈব সিন্থেটিক প্রসেস দ্বারা উত্পাদিত হয় না)। সর্বাধিক অধ্যয়নিত জেনোবায়োটিক যৌগগুলির মধ্যে হ্যালোকার্বন, নাইট্রোআরমেটিক্স, পলিক্লোরিনযুক্ত বাইফিনাইলস, ডাইঅক্সিনস, অ্যালকাইলবেনজিল সালফোনেটস, পেট্রোলিয়াম হাইড্রোকার্বন এবং কীটনাশক রয়েছে। সবচেয়ে অধ্যয়নরত অজৈব উপাদানগুলির মধ্যে হ'ল ভারী ধাতু are
• সিটু এবং পরীক্ষাগারে পরিবেশ দূষণকারীদের বায়োডেগ্র্যাডিবিলিটি।

পরিবেশগত মাইক্রোবায়োলজির প্রয়োগ

এই বিশাল বিজ্ঞানের অনেকগুলি প্রয়োগের মধ্যে আমরা উদ্ধৃত করতে পারি:

• বাণিজ্যিক মূল্যের প্রক্রিয়াগুলিতে সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশন সহ নতুন মাইক্রোবিয়াল বিপাকীয় পথগুলির সন্ধান।
• মাইক্রোবিয়াল ফিলোজেনেটিক সম্পর্কের পুনর্গঠন।
• জল সরবরাহকারী এবং জনসাধারণের পানীয়জ জল সরবরাহের বিশ্লেষণ।
• তাদের পুনরুদ্ধারের জন্য মাঝারি ধাতুগুলির দ্রবণ বা লিচিং (বায়োলেচিং)।
• বায়োহাইড্রোম্যাটালার্জি বা ভারী ধাতুর বায়োমিনিং, দূষিত অঞ্চলের বায়োরিমিডিয়েশন প্রক্রিয়াতে।
• তেজস্ক্রিয় বর্জ্য ধারকগুলির জৈব জারণে জড়িত অণুজীবের জৈব নিয়ন্ত্রণগুলি ভূগর্ভস্থ জলীয় জলগুলিতে দ্রবীভূত হয়।
• আদিম পার্থিব ইতিহাসের পুনর্গঠন, প্যালেওয়ে পরিবেশ এবং জীবনের আদিম রূপগুলি।
• মঙ্গল গ্রহের মতো অন্যান্য গ্রহে জীবাশ্মপূর্ণ জীবনের সন্ধানে দরকারী মডেলগুলির নির্মাণ।
• জেনোবায়োটিক বা অজৈব পদার্থ যেমন ভারী ধাতব দ্বারা দূষিত অঞ্চলগুলির স্যানিটেশন।

তথ্যসূত্র

1. এহরিলিচ, এইচএল এবং নিউম্যান, ডিসি (২০০৯)। Geomicrobiology। পঞ্চম সংস্করণ, সিআরসি প্রেস। পিপি 630।
2. মালিক, এ। (2004)। ক্রমবর্ধমান কোষগুলির মাধ্যমে ধাতব বায়োরিমেডিয়েশন। পরিবেশ আন্তর্জাতিক, 30 (2), 261-2278। doi: 10.1016 / j.envint.2003.08.001।
3. ম্যাককেনি, আরই (2004)। পরিবেশ দূষণ নিয়ন্ত্রণ মাইক্রোবায়োলজি। এম ডেকার পিপি 453।
4. প্রেসকোট, এলএম (2002) মাইক্রোবায়োলজি। পঞ্চম সংস্করণ, ম্যাকগ্রা-হিল বিজ্ঞান / প্রকৌশল / গণিত। পিপি 1147।
5. 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।
6. 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।