జీవ రహస్యం.. నీటిలో ఉందా?!

ఈ సృష్టిలో అంతు చిక్కని విషయాలు ఎన్నో ఉన్నాయి. వాటిలో ఒకటి.. నీరు! అవును, రసాయన శాస్త్రం ప్రకారం.. రెండు హైడ్రోజన్‌ పరమాణువులు, ఒక ఆక్సిజన్‌ పరమాణువు కలిస్తే.. ఒక నీటి పరమాణువు ఉద్భవిస్తుంది. ఇలా ఉద్భవించిన నీరు ఈ సృష్టిలో లభించే ఎన్నో రకాల పదార్థాలను తనలో ఇట్టే కలిపేసుకుంటుంది. మరికొన్ని పదార్థాలతో అంటీముట్టనట్లు వ్యవహరిస్తుంది. ఇతర పదార్థాలతో పోల్చిచూస్తే.. నీటి భౌతిక, రసాయన ధర్మాలు అసాధారణమైనవి. ఎంత వేడినైనా, మరెంతటి చల్లదనాన్ని అయినా నీరు తనలో నిలుపుకోగలదు. అందుకే - ఇప్పుడు జీవశాస్త్రవేత్తల దృష్టి నీటిపై పడింది. నీరు - అంతుచిక్కని పదార్థమని, దీని వెనక దాగి ఉన్న రహస్యాలను కనుగొంటే 'జీవ రహస్యం' కూడా బయటపడవచ్చని వారు భావిస్తున్నారు.

ఇతర ద్రవాలకు, నీటికి చాలా తేడా ఉంటుంది. నీటి భౌతిక ధర్మాలను పరిశీలిస్తే.. ఆశ్చర్యం కలగక మానదు. ఇది కొంత ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఘన రూపం నుంచి ద్రవ రూపానికి, మరికొంత ఉష్ణోగ్రత వద్ద వాయు రూపానికి మారుతుంది. అలాగే అత్యంత అధిక ఉష్ణోగ్రతను, అత్యంత శీతలత్వాన్ని ఇది తనలో ఇముడ్చుకోగలదు. నీటి పరమాణువులు ఒకదానితో మరొకటి ప్రవర్తించే తీరు, ఆయా పరిస్థితులలో వాటి మధ్య ఏర్పడే సంబంధం గురించి తెలుసుకోగలిగితే భవిష్యత్తులో ప్రపంచంలో ఏర్పడే చాలా సమస్యలను అధిగమించవచ్చని శాస్త్రవేత్తలు బలంగా విశ్వసిస్తున్నారు.
పరిశోధన మొదలైందిలా..
'జీవుల మనుగడలో నీటి ప్రాముఖ్యత'పై ఇప్పటికే రాక్‌ఫెల్లర్‌ యూనివర్సిటీలోని సెంటర్‌ ఫర్‌ స్టడీస్‌ ఇన్‌ ఫిజిక్స్‌ అండ్‌ బయాలజీకి చెందిన ప్రదీప్‌కుమార్‌ తన సహచర బృందంతో కలిసి అనేక పరిశోధనలు జరుపుతున్నారు. నీటి పరమాణువుల మధ్య ఏర్పడే సంబంధం, నీటి సహజ ధర్మాలు తదితర విషయాలపై ఈ బృందం అధ్యయనం చేస్తోంది. కొన్ని రకాల పదార్థాలు నీటిలో పూర్తిగా కరిగి, కలిసిపోతాయి. మరికొన్ని పదార్థాలు అసలేమాత్రం కరగవు. అసలు ఏదైనా పదార్థాన్ని తనలో పూర్తిగా కలిపేసుకునే శక్తి నీటికి ఎలా వచ్చింది? అలాగే కొన్ని పదార్థాలను నీరు తనలో కలుపుకోకపోవడానికి కారణమేమిటి? ఇలాంటి విషయాలను లోతుగా అధ్యయనం చేసే కొద్దీ కొత్త కొత్త విషయాలు వెలుగులోకి వస్తున్నాయి.
అసాధారణ ధర్మాలు..
పరిశోధనలో భాగంగా కుమార్‌ అతడి సహచర బృందం తొలుత ఒక్కో నీటి పరమాణువును 'సూపర్‌ కూల్డ్‌' (అతి శీతల) స్థితికి గురిచేసి చూశారు. ఈ స్థితిలో నీటికి సంబంధించిన అనేక అసహజ ధర్మాలు బయటపడ్డాయి. "నీటిని ఘనీభవన స్థితికి చేర్చినా అది వెంటనే ఘనీభవన రూపం దాల్చదు. కొంత సమయం తీసుకుంటుంది. అత్యంత స్వచ్ఛమైన నీటిని తీసుకుని 230 డిగ్రీల కెల్విన్‌కు తీసుకెళ్లినా సరే.. అది తన భౌతిక ధర్మాన్ని మార్చుకోవడానికి కొంత సమయం తీసుకుంటుంది..'' అని కుమార్‌ వ్యాఖ్యానిస్తున్నారు. తమ పరిశోధనలో భాగంగా నీటి పరమాణువుల మధ్య ఏర్పడే సంబంధాన్ని గుర్తించేందుకు కుమార్‌ సహచర బృందం థియరాటికల్‌, కంప్యుటేషనల్‌.. రెండు రకాల పద్ధతులను ఉపయోగించింది.
ఆ గుణమే కాపాడుతుందా?
నీరు ద్రవస్థితిలో ఉన్నప్పుడు.. ప్రతి నీటి పరమాణువు తనకు సమీపంలో ఉన్న మరో నాలుగు పరమాణువులతో చతుర్ముఖీయ (టెట్రాహెడ్రాన్‌) బంధం ఏర్పరచుకోవడం.. నీటిలో ఉష్ణోగ్రత, ఒత్తిడి పెరిగే కొద్దీ మళ్లీ ఈ టెట్రాహెడ్రాన్స్‌ ఎక్కడిక్కడ విచ్ఛిన్నమైపోయి.. ప్రతి నీటి పరమాణువు తనకు సమీపంలో ఉన్న మరొక నీటి పరమాణువుతో జత కట్టడాన్ని పరిశోధక బృందం తమ అధ్యయనంలో గమనించింది. నీటి పరమాణువులకు ఉండే ఈ ధర్మమే అది తన స్వభావాన్ని త్వరితగతిన మార్చుకోనీయకుండా చేస్తోందని, అందుకే నీరు ఘన స్థితి నుంచి ద్రవస్థితికి, అక్కడ్నించి మళ్లీ వాయు స్థితికి చేరడానికి కొంత సమయం పడుతోందని, నీటికి ఈ గుణం ఉండడం వల్లే ఈ భూమ్మీద పర్యావరణ సమతౌల్యం అనేది సాధ్యమవుతోందని కుమార్‌ పేర్కొంటున్నారు.
సమ్మేళనం.. విచ్ఛినం!
ఈ పరిశోధన ద్వారా ఆయా ఉష్ణగ్రతల వద్ద నీటి పరమాణువు సహజ, అసహజ లక్షణాలు ఏమిటన్నది శాస్త్రవేత్తలకు తెలిసిపోయింది. అంటే.. నీరు ఒక్క భూమ్మీద మాత్రమే కాదు, విశ్వమంతటా నిండి ఉంది. ఘన, ద్రవ స్థితిలో కాకపోయినప్పటికీ వాయు స్థితిలో నీటి పరమాణువులు అనంత విశ్వంలో సంచరిస్తూనే ఉంటాయి. ఆయా ఉష్ణోగ్రతల వద్ద అవి చతుర్ముఖీయ బంధాలు ఏర్పరచుకుంటూ ఉంటాయి. మళ్లీ విచ్ఛిన్నమై ఒకదానికొకటి జతకడుతూ ఉంటాయి. మన భాషలో చెప్పాలంటే ఇది నిరంతరం జరిగే పుట్టుక, చావు (సమ్మేళనం, విచ్ఛిన్నం) ప్రక్రియ అన్న మాట. కుమార్‌ బృందం కనుగొన్న ఈ విషయం జీవ రహస్యాన్ని శోధించే విషయంలో అనేక దారులను ఏర్పరిచింది. ఇదే సిద్ధాంతాన్ని ప్రతి పదార్థానికి ఆపాదిస్తే.. చావు, పుట్టుకల రహస్యం తెలిసిపోయినట్లే కదా?
ఆ శక్తి ఎలా వచ్చిందో..
ఇక తెలియాల్సిన విషయం మరొకటి ఉంది. అదే - ఇతర పదార్థాలను తమలో కలిపేసుకునే శక్తి నీటి పరమాణువులకు ఎలా వచ్చిందనేది. ఇది తెలిస్తే.. నీటిలో కొన్ని పదార్థాలు ఎందుకని కరగవో కూడా తెలిసిపోతుంది. అలాగే నీటి పరమాణువుల నడుమ ఏర్పడే బంధాలు, అలాగే నీటిలో ప్రొటీన్ల సమ్మేళనం, విచ్ఛిన్నం ఎలా జరుగుతుందో గనక తెలుసుకుంటే ఈ సృష్టిలో నేటికీ అంతుచిక్కకుండా ఉన్న ఎన్నో విషయాలు ఇట్టే తెలిసిపోతాయని జీవ, భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు అభిప్రాయపడుతున్నారు. "నీటికి ఇతర పదార్థాలను శోషించుకునే శక్తి ఎలా వచ్చిందో అర్థం చేసుకోగలిగితే.. భవిష్యత్తులో ఒక్క జీవ, భౌతిక శాస్త్ర రంగాలలోనే కాదు, వైద్య, ఆరోగ్య రంగాలలోనూ గణనీయమైన మార్పులు చూడగలం..'' అని ఈ పరిశోధక బృందానికి నాయకత్వం వహించిన ప్రదీప్‌ కుమార్‌ వ్యాఖ్యానిస్తున్నారు.