আর্কিয়া

আর্কিয়া সময়গত পরিসীমা: Paleoarchean or perhaps Eoarchean – সাম্প্রতিক
Halobacterium sp. strain NRC-1, each cell about 5 μm long
বৈজ্ঞানিক শ্রেণীবিন্যাস
মহাজগত:	Archaea Woese, ক্যান্ডলার & হুইলিস, 1990
জগৎ
"DPANN" "Euryarchaeida" "Proteoarchaeota"
প্রতিশব্দ
Archaebacteria Woese & Fox, 1977 Mendosicutes Gibbons & Murray, 1978 Metabacteria Hori and Osawa 1979

আর্কিয়া (/ɑːrˈkiːə/ (শুনুন) ar-KEE-ə; singular archaeon /ɑːrˈkiːən/) হল বিশেষ ধরনের এককোষী অণুজীব যারা জাতিজনি শ্রেনীবিন্যাস (Phylogenetic Classification) পদ্ধতিতে একটি আলাদা ডোমাইন (Domain) আর্কিয়ার অন্তর্গত। এই অণুজীবের কোষ নিউক্লিয়াসের অভাব রয়েছে এবং একারণে এরা প্রোক্যারিওট। আর্কিয়াকে প্রাথমিকভাবে ব্যাকটেরিয়া হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ (জগৎ- মনেরা) করা হয়েছিল, কিন্তু এই শব্দটি ব্যবহার করা বন্ধ হয়ে গেছে।

আর্কিয়া কোষের কিছু স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা এদের অন্য দুইটি ডোমেইন, ব্যাকটেরিয়া এবং সুকেন্দ্রিক জীব থেকে পৃথক করে। এরা চারটি স্বীকৃত পর্বে বিভক্ত। এদের শ্রেণীবিন্যাস খুবই জটিল কারণ বেশিরভাগ নমুনাই গবেষণাগারে পরীক্ষা করা হয় নি বরং পরিবেশে প্রাপ্ত এদের নিউক্লিক এসিড থেকে বিশ্লেষণের মাধ্যমে এদের বংশাণুর ক্রম দ্বারা শনাক্ত করা হয়েছে।

আর্কিয়া এবং ব্যাকটেরিয়া সাধারণত আকার এবং আকৃতিতে একই রকম, যদিও কিছু আর্কিয়ায় খুব ভিন্ন আকৃতি রয়েছে, যেমন হ্যালোকোয়াড্রাটাম ওয়ালসবাইয়ের (Haloquadratum walsbyi) সমতল, বর্গাকার কোষ। ব্যাকটেরিয়ার সাথে এই রূপগত সাদৃশ্য থাকা সত্ত্বেও, আর্কিয়াতে বংশাণু এবং বেশকয়েকটি বিপাকীয় পথ রয়েছে যা ইউক্যারিওটগুলির সাথে আরও ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত, বিশেষত প্রতিলিপি এবং অনুবাদের সাথে জড়িত উৎসেচকের জন্য। প্রত্নতাত্ত্বিক জৈব রসায়নের অন্যান্য দিকগুলি অনন্য, যেমন প্রত্নতাত্ত্বিকগুলি সহ তাদের কোষের ঝিল্লিতে ইথার লিপিডের উপর তাদের নির্ভরতা। প্রত্নতাত্ত্বিক জৈব রসায়নের অন্যান্য দিকগুলি অনন্য, যেমন প্রত্নতাত্ত্বিকগুলি সহ তাদের কোষ ঝিল্লিতে ইথার লিপিডের উপর তাদের নির্ভরতা। আর্কিয়া ইউক্যারিওটসের চেয়ে বেশি বৈচিত্র্যময় শক্তির উত্স ব্যবহার করে, যেমন শর্করা, অ্যামোনিয়া, ধাতব আয়ন বা এমনকি হাইড্রোজেন গ্যাসের মতো জৈব যৌগ। লবণ-সহনশীল হ্যালোআর্কিয়া সূর্যালোককে শক্তির উৎস হিসেবে ব্যবহার করে এবং অন্যান্য প্রজাতির আর্চিয়া কার্বন স্থিরকরণ করে, কিন্তু উদ্ভিদ ও সায়ানোব্যাকটেরিয়ার বিপরীতে, আর্চিয়ার কোনো পরিচিত প্রজাতি উভয়ই করে না। আর্কিয়া দ্বিবিভাজন, ফ্র্যাগমেন্টেশন বা উদীয়মান দ্বারা অযৌন প্রজনন করে; ব্যাকটেরিয়া থেকে ভিন্ন, আর্চিয়ার কোনো পরিচিত প্রজাতি এন্ডোস্পোর গঠন করে না। প্রথম পর্যবেক্ষিত আর্কিয়া ছিল চরমপন্থী, চরম পরিবেশে বাস করে যেমন উষ্ণ প্রস্রবণ এবং লবণের হ্রদে অন্য কোন জীব নেই। উন্নত আণবিক সনাক্তকরণ সরঞ্জামগুলি মাটি, মহাসাগর এবং জলাভূমি সহ প্রায় প্রতিটি বাসস্থানে আর্কিয়া আবিষ্কারের দিকে পরিচালিত করে। মহাসাগরে আর্কিয়া বিশেষ করে অসংখ্য, এবং প্ল্যাঙ্কটনের আর্কিয়া গ্রহের জীবের সবচেয়ে প্রাচুর্য গোষ্ঠীগুলির মধ্যে একটি হতে পারে।

আর্কিয়া পৃথিবীর জীবনের একটি প্রধান অংশ। এরা সমস্ত জীবের অণুজীবসমগ্রের অংশ। মানব অণুজীবসমগ্রে, এরা অন্ত্র, মুখ এবং ত্বকে গুরুত্বপূর্ণ।

শ্রেণীবিন্যাস

নতুন ডোমেন

২০ শতকের আগ পর্যন্ত প্রোক্যারিয়টদের একটি একক দল মনে করা হত এবং এদের শ্রেণীবিন্যাস করা হয়েছিল প্রাণরসায়ন, অন্তর্গঠন এবং অন্যান্য জৈব রাসায়নিক ক্রিয়ার ভিত্তিতে। উদাহরণস্বরূপ, অণুজীববিদরা অণুজীবের কোষপ্রাচীর, আকার এবং তারা যে বস্তু গ্রহণ বা শোষণ করে তার ভিত্তিতে এদের শ্রেণীবিন্যাস করার চেষ্টা করেছিলেন।

তবে ১৯৬৫ সালে লিনাস পলিং এবং এমিলি জাকারল্যান্ড নতুন একটি পদ্ধতিতে অগ্রসর হওয়ার প্রস্তাব করেন। তারা এই অঙ্গাণুগুলোর জিনের বিন্যাস পর্যবেক্ষণ করে বোঝার চেষ্টা করেন যে কীভাবে ভিন্ন ভিন্ন প্রোক্যারিওট পরস্পরের সাথে সম্পর্কযুক্ত। ফাইলোজেনেটিক নামে পরিচিত এই পদ্ধতিই বর্তমান যুগে এধরনের কাজের প্রধান পদ্ধতি।

আবাস্থল

আমেরিকার ইয়োলো স্টোনের ফুটন্ত ঝরণা

বেশির ভাগ আরকিয়াই এমন সব পরিবেশে পাওয়া যায়, যেখানে সাধারণত অন্য কোনো জীব (প্রাণী, উদ্ভিদ, ব্যাক্টেরিয়া) থাকতে পারে না। এক কথায় এক্সট্রিম কন্ডিশন। এমন পরিবেশের উদাহরণ হল গভীর সমুদ্রের তলদেশে, ফুটন্ত ঝরণা (Hot Spring), অত্যন্ত অম্লীয়(Highly acidic) পরিবেশ ইত্যাদি। তবে কিছু আরকিয়া মানবদেহেও পাওয়া যায়, যারা মানুষের পরিপাকতন্ত্রে(Human Digestive tract) মিথেন গ্যাস তৈরি করে। পৃথিবীতে আর্কিয়ার আবাস্থল বিশাল এলাকা জুড়ে বিস্তৃত এবং বাস্তুসংস্থান এর গুরুত্বপূর্ণ সদস্য। এরা সম্ভবত পৃথিবীর জৈব ভরে ২০ শতাংশেরও বেশি অবদান রাখে। সর্বপ্রথম আবিষ্কৃত আর্কিয়ানগুলো ছিল extremophile। অর্থাৎ এরা এমন সব স্থানে বসবাস করে যা অন্যান্য প্রাণীর বসবাসের অণুকূলে নয়। আর্কিয়ার মধ্যে Mesophile ও আছে যারা জলাভূমি, সুয়েজ, মাটি এবং মহাসাগরে পাওয়া যায়।

Image of plankton (light green) in the oceans; archaea form a major part of oceanic life.

এক্সট্রিমোফাইল আর্কিয়াগুলো চারটি প্রধান শারীরবৃত্তীয় গ্রুপের সদস্য। এগুলো হচ্ছেঃ halophile, (যেগুলো লবণাক্ত পরিবেশে বাস করে)thermophile, (যেগুলো উচ্চ তাপমাত্রায় বাস করে) alkaliphile(এ সমস্ত আরকিয়া ক্ষারীয় পরিবেশে বাস করে) এবং acidophile(এই আর কি এগুলো এসিডিক পরিবেশে বাস করে) যদি এই গ্রুপগুলোর বৈশিষ্ট্য সুস্পষ্ট নয়, তবুও আর্কিয়ার শ্রেণীবিন্যাসে এরা গুরুত্বপূর্ণ সূচনা বিন্দু। Halobacterium নামক ব্যাকটেরিয়া গণ সহ Halophile গ্রুপের সদস্যরা প্রচণ্ড লবণাক্ত অঞ্চল যেমন সল্ট লেকে বসবাস করে। Thermophile গ্রুপের সদস্যরা ৪৫ °সে (১১৩ °ফা) এর চেয়ে বেশি তাপমাত্রায় ভালোভাবে বৃদ্ধিলাভ করে; hyperthermophilic আর্কিয়া ৮০ °সে (১৭৬ °ফা) এর চেয়ে বেশি তাপমাত্রায় বৃদ্ধিলাভ করে। আর্কিয়াল Methanopyrus kandleri Strain ১১৬ ১২২ °সে (২৫২ °ফা) এর চেয়ে বেশি তাপমাত্রায় বংশবৃদ্ধি করতে পারে যা কোন জীবের জন্য সর্বোচ্চ তাপমাত্রা। অন্যান্য আর্কিয়াগুলো অনেক বেশি অম্লীয় ও আল্কালাইন পরিবেশে টিকে থাকে। উদাহরণস্বরূপ, একটি অন্যতম চরম আর্কিয়ান অ্যাসিডোফাইল Picrophilus torridus যা pH 0 তে জন্মায় যা শক্তিশালী ১.২ মোলার সালফিউরিক এসিড এর সমতুল্য।

চরম পরিবেশে টিকে থাকার সক্ষমতার কারণে আর্কিয়া বহির্জাগতিক প্রাণের অস্তিত্বের সম্ভাব্যতার অনুমানের কেন্দ্রবিন্দুতে পরিণত হয়েছে।

সনাক্তকরণ

বেশির ভাগ আর্কিয়াকে আবাদ (culture)করা সম্ভব হয়নি। তবে তাদের পি.সি.আর (PCR)পদ্ধতিতে শনাক্ত করা সম্ভব।

জীবের জাতিজনি শ্রেনীবিন্যাস

নামকরণের ইতিহাস

প্রাচীন পৃথিবীতে কোষীয় জীবনের প্রথম আবির্ভাব কীভাবে ঘটেছিল তা নিয়ে দ্বিমত থাকলেও, আর্কিয়া নামকরণের সময় মনে করা হয়েছিল আর্কিয়ারাই সেই প্রথম প্রাচীন কোষীয় জীবনের প্রতিনিধি। তাই "আর্কি" অর্থাৎ "প্রাচীন" শব্দটি এর নামের অংশ।

কোষীয় গঠন

ব্যাকটেরিয়া এবং আর্কিয়ার কোষের গঠন এর ভিতর যে মৌলিক পার্থক্য সেটা হল ব্যাকটেরিয়ার কোষ প্রাচীরে পেপটিডোগ্লাইক্যান থাকে কিন্তু এদের কোষ প্রাচীরে পেপটিডোগ্লাইকেন থাকে না। এছাড়াও কোষের রাসায়নিক উপাদান গুলোর গঠনেরও পার্থক্য থাকে। যেমন ব্যাকটেরিয়ার কোষ পর্দায় ইথার লিংক থাকে না এস্টারলিনক থাকে কিন্তু আর্কিয়ার কোষপর্দায় ইথার লিংকড লিপিড থাকে।

বর্তমান শ্রেণীবিন্যাস

আরমান হচ্ছে আরকিয়ার নতুন দল যারা সাম্প্রতিক সময়ে acid mine drainage-এ আবিষ্কৃত হয়েছে।Rio tinto river CarolStoker NASA Ames Research Center.jpg

আর্কিয়া এবং সাধারণভাবে অন্যান্য প্রোক্যারিয়টদের শ্রেণীবিন্যাস একটি দ্রুত পরিবর্তণশীল ও চলমান ক্ষেত্র। বর্তমান শ্রেণীবিন্যাসের লক্ষ হচ্ছে আর্কিয়াদের গঠনগত ও পূর্বপুরুষের সাদৃশ্যের ভিত্তিতে দলবদ্ধ করা। এই শ্রেণীবিন্যাস ব্যাপকভাবে নির্ভর করে রাইবোজোমের আরএনএ জিনের উপর যাতে এগুলোর (molecular phylogenetics) মধ্যে সম্পর্ক বোঝা যায়। কালচার করা সম্ভব এবং ব্যাপক গবেষণা করা হয়েছে এরকম আর্কিয়াগুলো মূলত দুইটি প্রধান

পর্ব, Euryarchaeota এবং Crenarchaeota এর অন্তর্ভুক্ত। অন্যান্য দলগুলো অস্পষ্টভাবে তৈরি করা হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ ২০০৩ সালে আবিষ্কৃত Nanoarchaeum equitans কে নিজেরই পর্ব দেয়া হয়েছে Nanoarchaeota নামে।Korarchaeota নামে একটি নতুন পর্ব প্রস্তাব করা হয়েছে। এই পর্ব কয়েকটি তাপসহ প্রজাতি নিয়ে গঠিত যারা উভয় প্রধান পর্বের বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করলেও Crenarchaeota এর সাথে অধিক সম্পর্কযুক্ত সাম্প্রতিক সময়ে শনাক্তকৃত আরকিয়াগুলো এইসব দলের সাথে খুব অল্প সম্পর্কযুক্ত। উদাহরণস্বরূপ ২০০৬ সালে আবিষ্কৃত Archaeal Richmond Mine acidophilic nanoorganisms (আরমান) অন্যান্য ক্ষুদ্রতম জীব।

একটি অধিপর্ব ট্যাক(TACK) প্রস্তাব করা হয়েছে যাতে থাকবে Aigarchaeota, Crenarchaeota, Korarchaeota এবং Thaumarchaeota। এই অধিপর্বটি সম্ভবত ইউক্যারিয়টদের উৎপত্তির সাথে সম্পর্কযুক্ত।

আরও পড়ুন

বহিঃসংযোগ

সাধারণ

• Introduction to the Archaea, ecology, systematics and morphology
• Oceans of Archaea – E.F. DeLong, ASM News, 2003

শ্রেণীবিভাগ

• NCBI taxonomy page on Archaea
• Genera of the domain Archaea – list of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature
• Shotgun sequencing finds nanoorganisms – discovery of the ARMAN group of archaea

জিনোমিক্স

• Browse any completed archaeal genome at UCSC
• Comparative Analysis of Archaeal Genomes ওয়েব্যাক মেশিনে আর্কাইভকৃত ১৬ ফেব্রুয়ারি ২০১৩ তারিখে (at DOE's IMG system)