পৃথিবীতে প্রাণের উৎপত্তি কীভাবে হয়েছিল, তা নিয়ে বিজ্ঞানীদের অনুসন্ধান দীর্ঘদিনের। এবার সেই রহস্যের একটি গুরুত্বপূর্ণ সূত্র সামনে এসেছে। অস্ট্রেলিয়ার নিউ সাউথ ওয়েলস বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকেরা এমন একটি রাসায়নিক প্রক্রিয়ার সন্ধান পেয়েছেন, যা প্রাচীন পৃথিবীতে প্রাণের জন্য প্রয়োজনীয় উপাদান টিকে থাকতে সাহায্য করে থাকতে পারে। গবেষণায় দেখা গেছে, রাইবোজ নামের এক ধরনের শর্করা বোরনকে খনিজ পদার্থ থেকে পানিতে দ্রবীভূত হতে সাহায্য করে। অন্যদিকে, বোরনও রাইবোজকে ভেঙে যাওয়া থেকে সুরক্ষা দিতে পারে। এই পারস্পরিক সম্পর্ক প্রাণের উৎপত্তির পরিবেশ তৈরিতে ভূমিকা রেখে থাকতে পারে বলে ধারণা করছেন গবেষকেরা।

গবেষণাটি ২০২৬ সালের ২২ সেপ্টেম্বর সায়েন্টিফিক রিপোর্টস সাময়িকীতে প্রকাশিত হয়েছে। এতে প্রাচীন পৃথিবীর মতো পরিবেশে বোরনযুক্ত বিভিন্ন খনিজ পদার্থের সঙ্গে রাইবোজের রাসায়নিক প্রতিক্রিয়া পরীক্ষা করা হয়। গবেষণার মূল লক্ষ্য ছিল, প্রকৃতিতে যেভাবে বোরন পাওয়া যায়, সেই পরিস্থিতিতে রাইবোজ ও বোরনের পারস্পরিক সম্পর্ক কেমন হতে পারে, তা বোঝা।

রাইবোজ কেন গুরুত্বপূর্ণ

রাইবোজ হলো পাঁচ কার্বনবিশিষ্ট একটি সরল শর্করা। এটি রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড বা আরএনএর মূল কাঠামো তৈরির অন্যতম উপাদান। আরএনএ কোষের মধ্যে জিনগত তথ্য ব্যবহার, প্রোটিন তৈরির প্রক্রিয়া এবং জিনের কার্যক্রম নিয়ন্ত্রণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। ডিএনএর গঠনেও রাইবোজের পরিবর্তিত একটি রূপ থাকে, যার নাম ডিঅক্সিরাইবোজ।

বিজ্ঞানীদের একটি ধারণা হলো, পৃথিবীতে প্রাণের সূচনালগ্নে আরএনএ গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে থাকতে পারে। এই ধারণা ‘আরএনএ ওয়ার্ল্ড হাইপোথিসিস’ নামে পরিচিত। এর মূল বক্তব্য, আধুনিক ডিএনএ ও প্রোটিনভিত্তিক জীবব্যবস্থা গড়ে ওঠার আগে আরএনএর মতো অণু জিনগত তথ্য সংরক্ষণ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া পরিচালনার কাজে ভূমিকা রেখে থাকতে পারে।

কিন্তু এ ক্ষেত্রে একটি বড় সমস্যা রয়েছে। রাইবোজ তুলনামূলকভাবে অস্থিতিশীল। তাপ, ক্ষারীয় পরিবেশ ও অন্যান্য রাসায়নিক পরিস্থিতিতে এটি সহজেই ভেঙে যেতে পারে। ফলে প্রাচীন পৃথিবীতে রাইবোজ তৈরি হলেও সেটি কীভাবে যথেষ্ট সময় ধরে টিকে ছিল, তা প্রাণের উৎপত্তি নিয়ে গবেষণার গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন।

বোরন কীভাবে সাহায্য করতে পারে

গবেষণায় বোরনের ভূমিকা বিশেষভাবে উঠে এসেছে। বোরন একটি উপধাতব মৌল, যা প্রকৃতিতে বিভিন্ন খনিজ পদার্থে পাওয়া যায়। উপযুক্ত পরিস্থিতিতে বোরনযুক্ত যৌগ রাইবোজের সঙ্গে যুক্ত হয়ে স্থিতিশীল রাসায়নিক জটিল যৌগ তৈরি করতে পারে। এমন যৌগ রাইবোজকে কিছু পরিস্থিতিতে দ্রুত ভেঙে যাওয়া থেকে রক্ষা করতে পারে।

তবে শুধু বোরন থাকলেই সমস্যার সমাধান হয় না। ক্যালসিয়ামের মতো উপাদানের উপস্থিতিতে বোরন পানিতে কম দ্রবণীয় যৌগ তৈরি করে খনিজের মধ্যে আটকে যেতে পারে। ফলে জীবনের প্রাথমিক রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশ নেওয়ার মতো দ্রবীভূত বোরনের পরিমাণ কমে যায়।

এই সমস্যাটি বুঝতে গবেষকেরা পরীক্ষাগারে তৈরি সাধারণ বোরাক্সের পাশাপাশি প্রকৃতিতে পাওয়া তিন ধরনের বোরনযুক্ত খনিজ ব্যবহার করেন। এগুলো হলো কার্নাইট, কোলেম্যানাইট ও ইউলেক্সাইট। খনিজগুলোর মধ্যে সোডিয়াম, ক্যালসিয়াম অথবা উভয় উপাদান রয়েছে। এসব খনিজ পানিতে মেশানোর পর রাইবোজ ছাড়া এবং রাইবোজসহ দুই অবস্থায় বোরন কতটা দ্রবীভূত হয়, তা তুলনা করা হয়।

পরীক্ষায় দেখা যায়, রাইবোজ যোগ করলে চার ধরনের বোরনযুক্ত উপাদান থেকেই পানিতে দ্রবীভূত বোরনের পরিমাণ বাড়ে। ক্যালসিয়ামযুক্ত খনিজের ক্ষেত্রে প্রভাবটি বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য ছিল। অর্থাৎ, রাইবোজ শুধু বোরনের সুরক্ষা পাওয়ার সম্ভাবনাই তৈরি করে না, বরং বোরনকে খনিজের মধ্যে আটকে পড়া থেকেও রক্ষা করতে সাহায্য করতে পারে।

প্রাকৃতিক পরিবেশেও পরীক্ষা

গবেষণাটিকে আরও বাস্তবসম্মত করতে বিজ্ঞানীরা ভারতের লাদাখ অঞ্চলের পুগা জলতাপীয় ব্যবস্থা থেকে সংগ্রহ করা বাষ্পীভবনের ফলে তৈরি একটি খনিজসমৃদ্ধ ভূত্বকের নমুনা ব্যবহার করেন। এ ধরনের পরিবেশে গরম পানি, খনিজ ও রাসায়নিক উপাদানের পারস্পরিক ক্রিয়া ঘটে। প্রাচীন পৃথিবীর কিছু সম্ভাব্য রাসায়নিক পরিবেশ বোঝার জন্য এ ধরনের নমুনা গুরুত্বপূর্ণ।

নমুনাটি পানিতে দেওয়ার পর প্রথমে দেখা হয়, রাইবোজ ছাড়াই কতটা বোরন দ্রবীভূত হয়। এরপর তাতে রাইবোজ যোগ করা হলে পানিতে নির্গত বোরনের পরিমাণ প্রায় ৬০ শতাংশ বেড়ে যায়। ফলাফলটি ইঙ্গিত দেয়, কেবল বিশুদ্ধ রাসায়নিক ব্যবহার করে নয়, প্রকৃতিতে পাওয়া জটিল খনিজের ক্ষেত্রেও রাইবোজ বোরনের দ্রাব্যতা বাড়াতে পারে।

গবেষকেরা আরও পরীক্ষা করেন, তাপে ও ক্ষারীয় পরিবেশে পরিবর্তিত বা ভেঙে যাওয়া রাইবোজ একই কাজ করতে পারে কি না। পরীক্ষায় দেখা যায়, পরিবর্তিত রাইবোজের প্রভাব তুলনামূলকভাবে কম। কোলেম্যানাইট থেকে দ্রবীভূত বোরনের পরিমাণ পরিবর্তিত রাইবোজ যোগ করলে ৫০ শতাংশ বাড়লেও, তাজা রাইবোজ যোগ করলে একই খনিজ থেকে দ্রবীভূত বোরনের পরিমাণ প্রায় সাড়ে তিন গুণ হয়েছিল।

এ ছাড়া সুক্রোজ ও গ্লুকোজের মতো অন্যান্য শর্করাও বোরনের দ্রাব্যতা বাড়াতে পারে বলে পরীক্ষায় দেখা যায়। তবে রাইবোজের প্রভাব ছিল বেশি। গবেষকদের ধারণা, রাইবোজের অণুর বিশেষ গঠন বোরনের সঙ্গে স্থিতিশীল যৌগ তৈরির জন্য বেশি উপযোগী।

রাসায়নিক চক্রের ধারণা

এসব ফলাফলের ভিত্তিতে গবেষকেরা একটি সম্ভাব্য পারস্পরিক নির্ভরতার চক্রের কথা বলেছেন। রাইবোজ বোরনকে পানিতে দ্রবীভূত থাকতে সাহায্য করে। দ্রবীভূত বোরন আবার রাইবোজকে ভেঙে যাওয়া থেকে রক্ষা করতে পারে। ফলে পর্যাপ্ত রাইবোজ থাকলে আরও বেশি বোরন দ্রবীভূত থাকতে পারে, আর সেই বোরন আরও রাইবোজকে টিকিয়ে রাখতে সাহায্য করতে পারে।

তবে এই প্রক্রিয়া সব পরিস্থিতিতে একইভাবে কাজ করবে, এমন নয়। গবেষণায় বলা হয়েছে, বোরনের যৌগ অতিরিক্ত পরিমাণে থাকলে রাইবোজ তৈরির প্রক্রিয়াই বাধাগ্রস্ত হতে পারে। এ ক্ষেত্রে ক্যালসিয়ামের উপস্থিতি বোরনের পরিমাণ সীমিত রেখে রাইবোজ তৈরির অনুকূল পরিবেশ বজায় রাখতে সাহায্য করে থাকতে পারে। পরে রাইবোজ ও বোরনের পারস্পরিক সম্পর্ক আরও কার্যকর হয়ে উঠতে পারে—এমন সম্ভাবনাও বিবেচনা করছেন গবেষকেরা।

পরিবেশের অম্ল-ক্ষারত্বের মাত্রা বা পিএইচ পরিবর্তনও এই প্রক্রিয়ায় গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে। গরম পানির উৎস বা জলতাপীয় পরিবেশে পিএইচের পরিবর্তনের কারণে বোরনের সঙ্গে যুক্ত রাইবোজ মুক্ত হয়ে অন্য রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশ নিতে পারে।

গবেষণাটি প্রাণের উৎপত্তি সরাসরি প্রমাণ করেনি। বরং এটি দেখিয়েছে, প্রাকৃতিক খনিজের সঙ্গে শর্করার মিথস্ক্রিয়া প্রাচীন পৃথিবীতে প্রাণের জন্য প্রয়োজনীয় অণুগুলোকে টিকিয়ে রাখার সম্ভাব্য পথ তৈরি করতে পারে। পৃথিবীতে প্রাণের সূচনা কীভাবে হয়েছিল, সেই প্রশ্নের পূর্ণ উত্তর পেতে আরও পরীক্ষা-নিরীক্ষা প্রয়োজন। তবে রাইবোজ ও বোরনের এই রাসায়নিক সম্পর্ক প্রাণের উৎপত্তি নিয়ে ভবিষ্যৎ গবেষণায় নতুন দিক খুলে দিতে পারে।