कैम्ब्रियन विस्फोट, जिसने पृथ्वी को जीवन दिया

आज कई वैज्ञानिक पूरे ब्रह्मांड की शुरुआत को 13.7 अरब वर्ष पहले हुए एक भयंकर विस्फोट से जोड़कर देखते हैं, जहां प्रारंभिक ब्रह्मांड के कण, समूचे अंतरिक्ष में फैल गए और एक दूसरे से दूर भागने लगे जिसके फलस्वरूप ब्रह्मांड की रचना हुई। और इस घटना को बिग बैंग (big bang) के रूप में लोकप्रियता प्राप्त है। ठीक इसी प्रकार का विस्फोट आज से लगभग 53 करोड़ साल पहले पृथ्वी पर जीव जगत में भी हुआ जिसे आज लोकप्रिय रूप से कैम्ब्रियन विस्फोट या जैविक बिग बैंग के नाम से जाना जाता है।
दरसल आज से लगभग 53 करोड़ साल पहले जानवरों के संघों में अचानक ही विस्तार होने लगा। और जीव संघ मे अचानक हुए इस बदलाव को कैम्ब्रियन विस्फोट (Cambrian explosion), कैम्ब्रियन विकिरण, कैम्ब्रियन विविधीकरण, या जैविक बिग बैंग कहा जाने लगा। यह लगभग 13 से 25 मिलियन वर्षों तक चला और इसके परिणामस्वरूप अधिकांश आधुनिक मेटाजोन जीवन (metazoan life) का विचलन हुआ। इस घटना के साथ-साथ जीवों के अन्य समूहों में भी प्रमुख विविधीकरण देखा गया। जीवाश्मों के अध्ययन से ज्ञात हुआ है कि आज से 58 करोड़ वर्ष से पहले ज्यादातर जीव सरल थे और आमतौर पर एककोशिकीय थे, जो कभी-कभी समूहों में एकत्रित हो जाया करते थे। लेकिन इसके बाद के 7 से 8 करोड़ सालों में अचानक क्रम-विकास ने तेज़ी पकड़ी जिस से भारी संख्या में जीवों की कई प्रजातियाँ उभरनी और विलुप्त होनी शुरू हो गई और जल्दी ही जीवों में आज जैसे विविधता पैदा हो गई। जैसे-जैसे विविधीकरण की दर बाद में तेज हुई, जीवन की विविधता और भी अधिक जटिल होती गई, तथा आज की तरह दिखने लगी। इस अवधि के दौरान लगभग सभी वर्तमान जीवों के रूप प्रकट हुए जिसमें शुरुआती कॉर्डेट्स (early chordates) भी शामिल हैं।
कैम्ब्रियन विस्फोट, के कारण ही पैरों और मिश्रित आंखों वाले आर्थ्रोपोड का निर्माण हुआ। कुछ जानकार मानते हैं कि ऑक्सीजन में तेज वृद्धि ने इस परिवर्तन को जन्म दिया, जबकि अन्य का कहना है कि यह कुछ प्रमुख विकासवादी नवाचारों के विकास से उत्पन्न हुआ। हालांकि इसका सटीक कारण अभी भी अज्ञात ही बना हुआ है, क्योंकि हमारे पास उस समय के भौतिक और रासायनिक वातावरण के बारे में बहुत कम जानकारी उपलब्ध है। लेकिन पिछले कई वर्षों में, नामीबियाई भित्तियों और अन्य साइटों से एकत्रित साक्ष्य बताते हैं कि पहले के सिद्धांत अत्यधिक सरल थे अर्थात कैम्ब्रियन विस्फोट वास्तव में छोटे पर्यावरणीय परिवर्तनों के बीच एक जटिल परस्पर क्रिया से उभरा जिसने प्रमुख विकासवादी विकास को गति प्रदान की।
कुछ वैज्ञानिक सोचते हैं कि ऑक्सीजन में एक छोटी लेकिन अस्थायी वृद्धि अचानक एक पारिस्थितिक सीमा को पार कर गई, जिससे शिकारी जीवों का उदय हुआ। मांसाहारी के उदय ने एक विकासवादी हथियारों की दौड़ को शुरू कर दी जिसके कारण जटिल शरीर के प्रकार और व्यवहारों का भी विस्फोट हो गया।
आधुनिक दुनिया में, जटिल जानवर पृथ्वी के सापेक्ष नवागंतुक हैं। चूंकि पृथ्वी पर जीवन पहली बार 3 अरब साल पहले उभरा था, इससे पूर्व एकल-कोशिका वाले जीवों ने ही इस ग्रह पर प्रभुत्व किया है। ऑक्सीजन की कमी वाले वातावरण में, वे जीव कार्बन डाइऑक्साइड, सल्फर युक्त अणुओं या लौह खनिजों जैसे यौगिकों पर निर्भर थे जो भोजन को तोड़ने के लिए ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करते हैं। कैम्ब्रियन विस्फोट के अंत तक सभी आधुनिक जीव विकसित हो चुके थे, और तब से जीवाश्म रिकॉर्ड में कोई नया जीवन प्रकट नहीं हुआ है।
हालांकि, सभी जानवर ऑक्सीजन पर निर्भर होते हैं। ऑक्सीजन की उपस्थिति में भोजन के चयापचय की प्रक्रिया अधिकांश अवायवीय मार्गों की तुलना में बहुत अधिक ऊर्जा जारी करती है। ऑक्सीजन के उतार-चढ़ाव ने पृथ्वी पर जीवन को ठप कर दिया जानवरों के लिए ऑक्सीजन के महत्व को देखते हुए, शोधकर्ताओं को संदेह था कि समुद्र में गैस के निकट-आधुनिक स्तर तक अचानक बढ़ने से कैम्ब्रियन विस्फोट हो सकता है। उस विचार का परीक्षण करने के लिए, उन्होंने एडियाकरण और कैम्ब्रियन काल के दौरान निर्धारित प्राचीन महासागर तलछट का अध्ययन किया है। नामीबिया, चीन और दुनिया भर के अन्य स्थानों में, शोधकर्ताओं ने चट्टानों को एकत्र किया है जो कभी प्राचीन समुद्र तल थे, और उनमें लोहे, मोलिब्डेनम (molybdenum) और अन्य धातुओं की मात्रा का विश्लेषण किया। धातुओं की घुलनशीलता मौजूद ऑक्सीजन की मात्रा पर दृढ़ता से निर्भर करती है, इसलिए प्राचीन तलछटी चट्टानों में उन धातुओं की मात्रा और प्रकार दर्शाता है कि बहुत पहले पानी में कितनी ऑक्सीजन थी, जब तलछट का गठन हुआ था। इससे यह संकेत मिलता है कि महासागरों में ऑक्सीजन सांद्रता कई चरणों में बढ़ी और लगभग 541 मिलियन वर्ष पहले कैम्ब्रियन की शुरुआत में आज की समुद्री सतह की सांद्रता के करीब पहुंच गई। इसने विकासवादी विस्फोट के लिए एक प्रमुख ट्रिगर के रूप में ऑक्सीजन के विचार का समर्थन किया। हालांकि आज भी "जानवरों की उत्पत्ति में ऑक्सीजन की भूमिका पर भारी बहस बनी हुई है।

संदर्भ
https://go.nature.com/3Mr3WGS
https://bit.ly/3g7onNb

चित्र संदर्भ
1. एनोमलोकारिस पेंटिंग को दर्शाता एक चित्रण (flickr)
2. मेटाज़ोन्स में फ्लोरोसेंट प्रोटीन के वितरण को दर्शाता एक चित्रण (wikimedia)
3. मार्टिन आर स्मिथ1 और जीन-बर्नार्ड कैरन (2015) के कार्यों के अनुसार, हॉलुसिगेनिया के पुनर्निर्माण को दर्शाता एक चित्रण (flickr)
4. वाइपआउट फ्यूरी: नए जोन को दर्शाता एक चित्रण (wikimedia)
5. प्राकृतिक इतिहास के स्मिथसोनियन संग्रहालय में महासागरों के संत हॉल में प्रदर्शन पर एक जीवाश्म चीरुरस इंग्रिकस को दर्शाता एक चित्रण (wikimedia)