शैक्षणिक

पृथ्वीवरच्या जीवसृष्टीचं स्वरूप साफ बदलण्यास कारणीभूत ठरलेला हा आघात खगोलशास्त्र, भूशास्त्र, हवामानशास्त्र, जीवशास्त्र, अशा विविध शास्त्रांच्या दृष्टीनं महत्त्वाचा ठरला आहे. या विविध क्षेत्रांतील संशोधनातून या आघाताचं व त्याच्या परिणामांचं स्पष्ट चित्र हळूहळू उभं राहात आहे.

शनी या ग्रहाचे आजपर्यंत जवळपास दीडशे चंद्र शोधले गेले आहेत. या दीडशे चंद्रांपैकी एन्सेलॅडस हा चंद्र आकाराने सहाव्या क्रमाकांचा ठरतो. सुमारे ३३ तासांत शनीभोवतीची प्रदक्षिणा पूर्ण करणारा, पाचशे किलोमीटर व्यासाचा हा चंद्र विल्यम हर्शलनं १७८९ साली शोधला.

लाल शैवालांच्या अस्तित्वामुळे बर्फाची प्रकाश परावर्तित करण्याची क्षमता वीस टक्क्यांपर्यंत कमी होत असल्याचं आढळलं आहे. प्रकाश अधिक प्रमाणात शोषला जात असल्यामुळे, लाल रंगाचं बर्फ तापमानवाढीस कारणीभूत ठरतं आहे.

पृथ्वीवर आज अस्तित्वात असणारा, सगळ्यात वजनदार प्राणी म्हणजे निळा देवमासा. मात्र या देवमाशालाही वजनाच्या बाबतीत अगदी सहजपणे मागे टाकेल, असा एक देवमासा प्राचीन काळी अस्तित्वात होता. प्राचीन काळी म्हणजे खूपच पूर्वी – सुमारे चार कोटी वर्षांपूर्वी. हा देवमासा फक्त निळ्या देवमाशापेक्षाच वजनदार नव्हता, तर तो आतापर्यंत पृथ्वीवर होऊन गेलेल्या कोणत्याही प्राण्यापेक्षा अधिक वजनदार प्राणी ठरला आहे.

पृथ्वीच्या पृष्ठभागात सतत बदल होत असतात. पृष्ठभागाच्या हालचालीमुळे पृथ्वीवर नवे पर्वत निर्माण होत असतात. यातले काही पर्वत छोटे असतात, तर काही पर्वत प्रचंड असतात. ऑस्ट्रेलिआतील रिसर्च स्कूल ऑफ अर्थ सायन्सेस या संस्थेतील झियी झू आणि त्यांच्या इतर सहकाऱ्यांनी आपल्या संशोधनाद्वारे, पुरातन काळात निर्माण झालेल्या प्रचंड पर्वतांचा मागोवा घेण्याचा प्रयत्न केला. या मागोव्यातून त्यांना, पुरातन काळात पृथ्वीवर दोन महाकाय पर्वत अस्तित्वात असल्याचा शोध लागला. या पर्वतांची उंची किमान हिमालयाइतकी तर होतीच, परंतु त्यांची लांबी तर हिमालयाच्या तुलनेत खूपच मोठी होती. झियी झू आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांचं हे संशोधन अलीकडेच ‘अर्थ अँड प्लॅनेटरी सायन्स लेटर्स’ या शोधपत्रिकेत प्रसिद्ध झालं आहे.

पृथ्वीचं कवच हे वेगवेगळ्या तुकड्यांपासून – भूपट्टांपासून – तयार झालं आहे. या भूपट्टांची सतत हालचाल होत असते, या हालचालीदरम्यान हे भूपट्ट एकमेकांवर घासले जात असतात, काही वेळा ते एकमेकांना ढकलतही असतात. जेव्हा हे भूपट्ट एकमेकांना ढकलतात, तेव्हा तिथली जमीन उचलली जाते व पर्वताची निर्मिती होते. या पर्वतांचा पाया कित्येक किलोमीटर खोलपर्यंत पसरलेला असतो. पर्वताचा जन्म होताना, पर्वताच्या या जमिनीखालील भागात अतिप्रचंड दाब निर्माण झालेला असतो. या आत्यंतिक दाबाखालील परिस्थितीत काही विशिष्ट प्रकारची खनिजं निर्माण होतात. झिर्‌कॉन या सुपरिचित खनिजाचा एक थोडासा वेगळा प्रकारही या परिस्थितीत निर्माण होतो. सर्वसाधारण झिर्‌कॉनमध्ये, झिर्‌कोनिअम या मूलद्रव्याच्या मुख्य संयुगाव्यतिरिक्त इतरही अनेक मूलद्रव्यं सापडतात. यात लूटिशिअम हे एक दुर्मिळ मूलद्रव्य आढळतं. आत्यंतिक दाबाखाली तयार होणाऱ्या झिर्‌कॉनमध्ये मात्र, सर्वसाधारण झिर्‌कॉनच्या तुलनेत या लूटिशिअमचं प्रमाण घटलेलं असतं. हे विशिष्ट झिर्‌कॉन हिमालयासारख्या उत्तुंग पर्वताच्या निर्मितीच्या वेळी, पंचाहत्तर किलोमीटरपेक्षा अधिक खोलीवर निर्माण होतं.

पर्वताच्या निर्मितीच्या वेळी जेव्हा जमीन उचलली जाते, तेव्हा पृथ्वीच्या पोटातली, कित्येक किलोमीटर खोलीवर निर्माण होणारी खनिजं पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर येतात. पर्वताची निर्मिती सुरू होऊ लागली की, त्याबरोबरच त्या पर्वताची वातावरणामुळे, पाऊसपाण्यामुळे धूपही होऊ लागते. परिणामी या पर्वतावरच्या मातीतली ही खनिजं सर्वत्र पसरतात. अनेक वेळा ही खनिजं नद्यांच्या पाण्याबरोबर इतरत्र वाहून नेली जातात. हिमालयासारख्या प्रचंड पर्वताच्या निर्मितीत, जमिनीखाली सुमारे पंचाहत्तर किलोमीटरपेक्षा अधिक खोलीवर तयार होणारं हे विशिष्ट झिर्‌कॉनसुद्धा काही प्रमाणात पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर येतं. पृष्ठभागावर आढळणारं हे विशिष्ट खनिज, उत्तुंग पर्वतांच्या प्राचीन काळातल्या अस्तित्वाचा पुरावा ठरतं. झियी झू आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी आपल्या संशोधनासाठी याच विशिष्ट खनिजाची मदत घेतली आहे.

झियी झू आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी आपल्या संशोधनात, लूटिशिअम कमी असणाऱ्या झिर्‌कॉनच्या, सुमारे सात हजार नमुन्यांच्या रासायनिक विश्लेषणाचा अभ्यास केला. हे नमुने जगातल्या, आफ्रिका, आशिया, ऑस्ट्रेलिआ, युरोप, उत्तर अमेरिका, दक्षिण अमेरिका, अशा सर्व खंडांतले होते. या संशोधकांनी, प्रत्येक नमुना जिथे सापडला त्या ठिकाणाची, त्या नमुन्याच्या निर्मितीच्या काळाशी सांगड घातली. (खनिजातील विविध समस्थानिकांच्या प्रमाणावरून, खनिजाचं ‘वय’ कळू शकतं.) या विश्लेषणातून त्यांना दोन गोष्टी लक्षात आल्या. यांतील एक गोष्ट म्हणजे, या झिर्‌कॉनची निर्मिती मुख्यतः दोन विशिष्ट काळांत झाली होती. दुसरी गोष्ट म्हणजे, या विशिष्ट काळांत जगभरच्या अनेक खंडांत ही निर्मिती घडून आली होती. ही निर्मिती झालेल्या काळांपैकी एक काळ होता तो सुमारे दोन अब्ज वर्षांपूर्वीचा आणि दुसरा काळ होता तो सुमारे साठ कोटी वर्षांपूर्वीचा. दोन अब्ज वर्षांपूर्वी आणि साठ कोटी वर्षांपूर्वी पृथ्वीवर हिमालयाइतक्या वा त्यापेक्षा अधिक उंचीचे पर्वत निर्माण झाल्याचं, यावरून स्पष्ट होत होतं.

झियी झू आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांच्या संशोधनात आढळलेले, पर्वतांच्या अस्तित्वाचे हे दोन्ही काळ वैशिष्ट्यपूर्ण होते. कारण या दोन्ही काळांत पृथ्वीवरचे अनेक भूप्रदेश, महाखंडाच्या स्वरूपात एकमेकांना जोडलेले होते. यांतील सुमारे दोन अब्ज वर्षांपूर्वी अस्तित्वात असलेला महाखंड हा ‘नुना महाखंड’ म्हणून ओळखला जातो, तर सुमारे साठ कोटी वर्षांपूर्वी अस्तित्वात असलेला महाखंड हा ‘गोंडवना महाखंड’ म्हणून ओळखला जातो. म्हणजे हे उत्तुंग पर्वत वेगवेगळे नसून ते नुना महाखंडावर आणि गोंडवना महाखंडावर निर्माण झालेल्या उत्तुंग पर्वतरांगांचेच भाग होते. नुना आणि गोंडवना हे महाखंड ज्या भूपट्टांपासून तयार झाले होते, ते भूपट्ट एकमेकांना ढकलत असल्यानंच या पर्वतांची निर्मिती झाली असण्याची शक्यता होती. यांतील नुना महाखंडावरची पर्वतरांग ही आजच्या उत्तर अमेरिका, रशिया, चीन आणि भारत, या ठिकाणांवर पसरली होती. ज्यावेळी हे सर्व भाग एकत्र होते, तेव्हाची या पर्वतरांगांची एकत्रित लांबी सुमारे आठ हजार किलोमीटरपेक्षा अधिक असावी. गोंडवना महाखंडावरील पर्वतरांगेची लांबी हीसुद्धा सुमारे आठ हजार किलोमीटर इतकी होती, तर तिची रुंदी सुमारे एक हजार किलोमीटर इतकी प्रचंड होती. या दोन्ही पर्वतरांगांची लांबी हिमालयापेक्षा तिपटीहून अधिक भरते.

पर्वतांची निर्मिती ही जीवोत्पत्तीच्या दृष्टीनं महत्त्वाची असते. कारण पर्वतांच्या निर्मितीद्वारे, पृथ्वीच्या कवचातील अनेक खनिजं पृष्ठभागावर येतात व जीवसृष्टीच्या विकासाला मोठा हातभार लावतात. ही खनिजं पृष्ठभागावर मोठ्या प्रमाणावर फॉस्फरस, लोह, यांसारखी पोषक मूलद्रव्यं उपलब्ध करून देतात. तसंच पर्वतांची धूप ही वातावरणातील प्राणवायूमध्ये भर घालण्यासही कारणीभूत ठरते. पर्वत जितका मोठा, तितकं जीवसृष्टीच्या विकासातलं त्याचं योगदान मोठं. झियी झू आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी शोधलेल्या या दोन उत्तुंग आणि लांबलचक पर्वतांनीसुद्धा, मोठ्या प्रमाणात पोषक मूलद्रव्यं पुरवून पृथ्वीवरील जीवसृष्टीच्या उत्क्रांतीत महत्त्वाची भूमिका बजावली आहे. कारण या दोन पर्वतरांगांची निर्मिती झाली त्याच काळात, पृथ्वीवरील जीवसृष्टीत मोठे बदल झाले असल्याचं, पूर्वीच माहीत झालं आहे. दोन अब्ज वर्षांपूर्वी जेव्हा नुना महाखंडावरच्या पर्वताची निर्मिती झाली, त्याच काळात केंद्रकधारी पेशी असणाऱ्या सूक्ष्मजीवांच्या निर्मितीला मोठी चालना मिळाली; तसंच पन्नास-साठ कोटी वर्षांपूर्वी जेव्हा गोंडवना महाखंडावरील पर्वताची निर्मिती झाली, त्या काळात आजच्या जीवसृष्टीचे पूर्वज असणारे अनेक कणाधारी (पृष्ठवंशी) प्राणी अस्तित्वात आले.

झियी झू आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांच्या या संशोधनातून, पृथ्वीच्या सुमारे साडेचार अब्ज वर्षांच्या इतिहासात आणखी असे प्रचंड पर्वत निर्माण झाल्याचे मात्र दिसून येत नाही. सुमारे सव्वा अब्ज वर्षांपूर्वी म्हणजे नुना महाखंड आणि गोंडवना महाखंड निर्माण होण्यादरम्यानच्या काळात, ‘रोडिनिआ’ नावाचा एक महाखंड निर्माण झाला होता. हा महाखंड निर्माण होण्याच्या काळात लहान आकाराचे पर्वत निर्माण झाले असतीलही, परंतु हिमालयासारखे प्रचंड पर्वत निर्माण झाले नाहीत हे नक्की. त्यामुळे नुना आणि गोंडवना महाखंडांवरील पर्वतांची निर्मिती ही पृथ्वीच्या इतिहासातले महत्त्वाचे टप्पे ठरले आहेत. या टप्प्यांना फक्त भूशास्त्रीय महत्त्वच नव्हे तर, जीवशास्त्रीय महत्त्वही असल्यानं, झियी झू आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांचं हे संशोधन लक्षवेधी ठरलं आहे. आज हिमालय पर्वतही उत्क्रांत होत आहे, त्याची उंची वाढते आहे. काय सांगावं… आज उत्क्रांत होत असलेला हिमालय पर्वतही कालांतरानं नुना आणि गोंडवना महाखंडांवरील पर्वतांप्रमाणेच, पृथ्वीच्या जीवशास्त्रीय इतिहासातल्या एखाद्या मोठ्या बदलाला कारणीभूत ठरू शकतो!

चित्रवाणी:

-- डॉ. राजीव चिटणीस.

छायाचित्र सौजन्य: Q-lieb-in / Wikimedia, Robert M. Lavinsky

फुलपाखरं ही पृथ्वीवरच्या विविध ठिकाणच्या परिसंस्थांतील अत्यंत उपयुक्त घटक आहेत. वनस्पतींच्या प्रजोत्पादन क्रियेत त्यांचा महत्त्वाचा सहभाग आहे. फुलांतील मकरंदाचं सेवन करताना, फुलपाखरं ही या फुलांचं परागीभवन घडवून आणतात. या परागीभवनाद्वारे वनस्पतींच्या पुढच्या पिढीच्या निर्मितीचा पहिला टप्पा गाठला जातो. त्यामुळे, वनस्पतिसृष्टीत महत्त्वाची भूमिका बजावणाऱ्या या प्राणिसृष्टीतील घटकांचा जन्म केव्हा व कुठे झाला असावा, हे जाणून घेणं औत्सुक्याचं ठरतं.

‘ग्लोबल पोझिशनिंग सिस्टम’ – जीपीएस – ही आजच्या काळातली आघाडीवरची स्थानदर्शक पद्धत आहे. एखाद्या माणसाचं वा वाहनाचं स्थान निश्चित करण्यासाठी या पद्धतीचा वापर केला जातो. या पद्धतीत प्रथम, पृथ्वीभोवती फिरणाऱ्या कृत्रिम उपग्रहाद्वारे रेडिओ लहरी सोडल्या जातात.

जर्मनीतील बव्हेरिआ प्रांतात फ्रँकोनिअन जुरा नावाचा प्रदेश आहे. हा प्रदेश टेरोसॉर आणि तत्सम अतिप्राचीन सरीसृपांच्या अवशेषांसाठी प्रसिद्ध आहे. टेरोसॉर हे सरीसृप, डायनोसॉर या सरीसृपांचे भाऊबंद होते. ते उडणारे सरीसृप म्हणून ज्ञात आहेत. त्यांना पंख होते. मात्र हे पंख पिसांपासून बनलेले नव्हते, तर ते उतींपासून बनलेले होते. जगभरच्या इतर ठिकाणांप्रमाणेच फ्रँकोनिअन जुरामध्येही टेरोसॉरच्या अनेक प्रजाती सापडल्या आहेत.

सातशे दिवसांच्या अंधारानंतर मात्र जवळजवळ पंचाहत्तर टक्के जीवसृष्टी नष्ट होऊन, मोठे बदल असणारी नवी जीवसृष्टी निर्माण होते. या सातशे दिवसांच्या म्हणजे जवळजवळ दोन वर्षांच्या काळोखानंतर, सूर्यप्रकाश जरी प्रकाशसंश्लेषण घडवून आणण्याइतका तीव्र झाला असला तरी, जीवसृष्टीची पुनः सुरुवात होण्यास किमान चाळीस वर्षांचा दीर्घ काळ लागतो.

दिनांक ३१ ऑक्टोबर २०१८ रोजी कडाडलेल्या या विजेची, आकाशातली लांबी सुमारे ७०९ किलोमीटर इतकी प्रचंड होती. ही वीज दक्षिण ब्राझिलच्या पूर्वेकडील अटलांटिक महासागराच्या किनाऱ्यापासून ते पश्चिमेकडील अर्जेंटिनाच्या सीमेपर्यंत पसरली होती. जागतिक हवामान संघटनेनं केलेल्या एका विश्लेषणात या महाविजेचं अस्तित्व स्पष्ट झालं.