गुलाबी पाण्याचे रहस्य...

डॉ. योगेश शौचे, सूक्ष्मजीव शास्त्रज्ञ
बुधवार, 24 जून 2020

काही दिवसांपूर्वी लोणार सरोवराचे पाणी अचानक गुलाबी दिसू लागल्याने उलटसुलट चर्चांना उधाण आले होते. याचे नेमके कारण शोधण्यासाठी सखोल अभ्यासाची गरज असल्याचे तज्ज्ञांनी म्हटले. नेमके काय कारण असावे यामागे? आणखी कुठे असे रंगीत पाणी आढळते का?...  या प्रश्‍नांचा वेध..

जगप्रसिद्ध लोणारच्या तलावाचे पाणी गुलाबी रंगाचे झाल्याच्या बातमीने सध्या बरीच खळबळ उडवून दिली आहे आणि त्याविषयी तर्कवितर्कांना उधाण आले आहे. वस्तुत: तलावाचे पाणी रंगीत होण्याची ही घटना नवी अजिबात नाही आणि तो कुठलाही चमत्कारही नाही. जगभरात असे अनेक विविधरंगी तलाव/समुद्र आहेत. त्यांचे पाणी रंगीत दिसण्याची दोन प्रमुख कारणे आहेत. एक म्हणजे पाण्यात असलेली खनिजे. पाण्यात विरघळलेल्या खनिजांमुळे ते पाणी लाल किंवा हिरवे झाल्याची उदाहरणे आहेत. लोह किंवा मॅँगनीजची संयुगे पाण्यात असल्यास पाण्याला पिवळट किंवा काळसर रंग देतात. 

पण पाण्याला रंग येण्याचे दुसरे आणि बहुतांश ठिकाणी आढळणारे कारण म्हणजे पाण्यातली जीवसृष्टी. बऱ्याचशा पाण्याच्या साठ्यांतील परिस्थिती प्रकाशसंश्‍लेषण करणाऱ्या सजीवांच्या वाढीसाठी पोषक असते. असे सजीव त्यांच्या वाढीसाठी प्रकाश शोषून घेण्यासाठी विशिष्ट प्रकारची रंगद्रव्ये तयार करतात आणि अशा सजीवांची संख्या पाण्यात वाढली किंवा त्यांनी ही रंगद्रव्ये जास्त प्रमाणात तयार केली, तर मग पाणी रंगीत दिसते.

असे सजीव प्रामुख्याने दोन प्रकारात मोडतात. एक म्हणजे एकपेशीय अल्गी. अगदी आपल्या घरातदेखील साठवून ठेवलेले पाणी जर सूर्यप्रकाशात असेल, तर त्याला हिरवटसर रंग येतो. तो त्यात वाढणाऱ्या या एकपेशीय अल्गीमुळे येतो. या अल्गी प्रकाश शोषून घेण्यासाठी क्लोरोफिलची निर्मिती करतात आणि त्यामुळे पाण्याला हिरवा रंग येतो. सगळ्या झाडांचा हिरवा रंग याच क्लोरोफिलमुळे असतो. पण जसे काही शोभेच्या झाडांचीही पाने हिरवी नाही तर तांबडी किंवा नारिंगी असतात, तसेच काही एकपेशीय अल्गीदेखील क्लोरोफिलऐवजी किंवा क्लोरोफिलबरोबरच इतर काही रंगद्रव्यांची निर्मिती करतात आणि त्यामुळे त्यांचा रंग तांबडा किंवा नारिंगी दिसतो. 

यात सर्वात पहिले नाव घेता येईल ते डुनालियेला सलीना या एकपेशीय अल्गीचे. खूप जास्त क्षार असलेल्या पाण्यातही वाढू शकणारी ही अल्गी सर्वसाधारणपणे प्रकाशसंश्‍लेषणासाठी क्लोरोफिलची निर्मिती करते. परंतु, तीव्र सूर्यप्रकाश किंवा पोषणाचा अभाव अशी प्रतिकूल परिस्थिती असेल, तर क्लोरोफिलऐवजी बीटा केरोटीन या रंगद्रव्याची निर्मिती करते. गाजरासारख्या भाज्यांतून आपल्याला माहीत असलेल्या या बीटा केरोटीनचा रंग नारिंगी असल्याने मग पाण्याला तो रंग येतो.

तलावांच्या पाण्याला रंग देणारा जिवाणूंचा दुसरा महत्त्वाचा वर्ग म्हणजे क्षारप्रिय जिवाणूंचा एक वर्ग, त्यांना आर्कीआ म्हटले जाते. सर्वसाधारणपणे ते प्रतिकूल परिस्थितीत आढळतात, उदा. प्राणवायूचा अभाव, उच्च तपमान. क्षारयुक्त पाणी हीदेखील एक प्रतिकूल परिस्थिती असल्याने क्षारयुक्त पाण्यातही ते सापडतात. ते हेलोआर्किआ वर्गातले असतात आणि त्यातले बहुसंख्य लाल, गुलाबी, नारिंगी, जांभळा अशी आकर्षक रंगद्रव्ये तयार करतात. बेक्टेरीओरोडोप्सिन, बेक्टेरीओरुब्रिन वर्गातली ही रंगद्रव्ये असतात. एकुणात डुनोलियेला फक्त एकाच प्रकारचे रंगद्रव्य तयार करते, तर जिवाणूंनी तयार केलेल्या रंगद्रव्यांमध्ये वैविध्य असते आणि त्यामुळे रंगांच्या अनेक छटा बघायला मिळतात.  

ट्रायकोडेस्मियम एरिथ्रियम ही नील हरित अल्गी, सलीनीबेक्टर ही अशी रंगद्रव्ये तयार करणाऱ्या जिवाणूंची अजून काही उदाहरणे. यांपैकी काही अपवाद वगळता बहुसंख्य अल्गी/जीवाणूंच्या वाढीसाठी क्षारयुक्त वातावरण पोषक असते, त्यामुळे ते समुद्रात किंवा खाऱ्या पाण्याच्या तळ्यात सापडतात. याचे उत्कृष्ट उदाहरण म्हणजे, आफ्रिका खंड आणि अरब जगताच्या मधला हिंदी महासागराचा चिंचोळा भाग, जो तांबडा समुद्र म्हणून ओळखला जातो. दर वर्षी ऋतूनुसार येणाऱ्या ट्रायकोडेस्मियम इरीथ्रियमच्या बहरामुळे हा भाग लाल रंगाचा होतो आणि त्यामुळे त्याला तांबडा समुद्र असे नाव मिळाले आहे. ऑस्ट्रेलियाच्या पश्‍चिम भागात असलेला हिलियर हा तलाव त्याच्या गुलाबी रंगामुळे प्रसिद्ध आहे. त्याचे पाणी कायम गुलाबी रंगाचे असते. हा रंग डुनोलियेलामुळे आहे असा पूर्वी समज होता, परंतु अलीकडेच डीएनएचा क्रम तपासून अभ्यास करण्याची पद्धत वापरून झालेल्या अभ्यासात, सलीनीबेक्टर रुब्रम हा जिवाणू या पाण्यात खूप जास्त संख्येने, तर डुनोलियेला एकदम कमी संख्येत आढळले. त्यामुळे हा रंग सलीनीबेक्टरमुळे असल्याचे स्पष्ट झाले. अमेरिकेतल्या सुप्रसिद्ध यलो स्टोन नॅशनल पार्कमधल्या सगळ्यात मोठ्या मिडवे मधल्या ग्रँड प्रिझ्मेटीक झऱ्यामध्येही अशी विविधरंगी जिवाणुसृष्टी बघायला मिळते. तिथले पाणी जरी खारे नसले, तरी तपमान ६३ ते ८७ अंश सेल्सिअसच्या दरम्यान असते. त्यामुळे उच्च तपमानात वाढणारे आर्कीआ तिथे सापडतात. केलोथ्रिक्स, सिंकोकोकस, फोर्मिडीयम, क्लोरोफेक्सस या जातींचे जिवाणू तिथे सापडतात आणि त्यांच्यातील क्लोरोफिल, केरोटीन, फायकोबिलिप्रोटीन इ. रंगद्रव्ये पाण्याला हिरवा, पिवळा, तपकिरी रंग देतात. यापैकी प्रत्येकाला वाढीसाठी लागणारे योग्य तपमान वेगळे आहे आणि तळ्याच्या काठापासून मध्यापर्यंत तपमान वाढत जाते. मध्यभागी ते खूप जास्त असते. त्यामुळे मध्यभाग रंगहीन आणि पुढे कडेपर्यंत वेगवेगळ्या रंगछटा बघायला मिळतात. 

बोलिव्हीयातला कोलोराडो, ऑस्ट्रेलियातले हट, रशियातला सिवाश साल्ट, सेनेगलमधला रेटबा, टांझानियातला नेट्रोन ही नैसर्गिकरीत्या लाल किंवा गुलाबी असलेल्या तलावांची इतर काही उदाहरणे. हे सर्व तलाव क्षारयुक्त आहेत आणि योग्य परिस्थिती मिळाली, की त्यात डुनालियेला आणि हेलोबेक्टेरियम वर्गातल्या जिवाणूंची वाढ होते आणि त्या रंगद्रव्यांमुळे पाण्याला सुंदर लाल, गुलाबी, जांभळे रंग येतात. एवढेच नव्हे तर काही वर्षांपूर्वी प्रसिद्ध झालेल्या एका अभ्यासानुसार अशा खाऱ्या पाण्यात वस्ती करणाऱ्या रोहित पक्ष्यांच्या पिसाऱ्याचा गुलाबी रंगदेखील तलावातल्या हेलोबॅक्टेरिया वर्गातल्या जिवाणूंनी तयार केलेल्या रंगद्रव्यामुळेच असतो. 

भारतात नैसर्गिकरीत्या कायमस्वरूपी गुलाबी असणाऱ्या तलावांची उदाहरणे नाहीत. सांभर, लोणार असे खाऱ्या पाण्याचे तलाव भारतात आहेत आणि त्यात संशोधकांना हेलोबॅक्टेरिया वर्गातले जिवाणू सापडलेही आहेत. पण ते गुलाबी झाल्याचे आत्तापर्यंत दिसले नव्हते. 

महाराष्ट्रातला लोणारचा तलाव सुमारे ५०-६० हजार वर्षांपूर्वी अशनीच्या आघाताने तयार झाला आहे. स्कंध आणि पद्म पुराणात त्याचा उल्लेख आढळतो. त्याचे पाणी क्षार आणि अल्कली युक्त आहे. बेसॉल्टच्या खडकात अशनी पातामुळे खड्डा झाल्याचे जगातले हे एकमेव उदाहरण आहे. पूर्वी त्याची पीएच १२ च्या वर होती, आता ती १०.५ च्या आसपास आहे. भूगर्भशास्त्रदृष्ट्या तिथल्या खडकाचे मंगळावरच्या खडकाशी साधर्म्य असल्याचे मानले जात असल्याने तिथे भरपूर अभ्यास झाला आहे. सूक्ष्मजीवशास्त्रविषयक अभ्यासही अनेकांनी केला आहे. आम्ही स्वत: एक दशकाहूनही अधिक काळ लोणार तलावातील सूक्ष्मजीवसृष्टीचा अभ्यास केला आहे आणि जीवाणूंच्या अनेक नवीन जातींची नोंद केली आहे. जे जिवाणू प्रयोगशाळेत वाढवता येत नाहीत, त्यांच्या अभ्यासासाठी वापरल्या जाणाऱ्या डीएनएचा क्रम तपासण्याचे तंत्रज्ञान वापरून लोणार तलावाचे पाणी व गाळातल्या सूक्ष्मजीवांच्या वैविधतेचा सखोल अभ्यास करून या पर्यावरण संस्थेत विविध जैवरासायनिक प्रक्रियांच्या साखळ्या कशा चालतात, याचाही अभ्यास केला आहे. या अभ्यासात आम्हाला हेलोबॅक्टेरिया वर्गातले जिवाणू या तलावात आढळले. 

लोणारचे पाणी गुलाबी झाल्याची नोंद या वर्षी झाली असली, तरी गेली १-२ वर्षे हे पाणी थोडेसे गुलाबी दिसत असल्याचे बोलले जाते. लोणार तलावाचे पाणी क्षारयुक्त असल्याने ते रंगद्रव्य तयार करणाऱ्या हेलोबॅक्टेरिया वर्गातल्या जिवाणूंसाठी पोषक आहे. हेलोबॅक्टेरिया वर्गातल्या जिवाणूंची लोणारमध्ये पूर्वीदेखील नोंद झालेली असल्याने या वर्षी काही विशिष्ट परिस्थिती निर्माण झाल्याने या जिवाणूंची संख्या खूप वाढली आणि पाणी दिसण्याइतके गुलाबी झाले असे मानण्यास वाव आहे. पण याची पुष्टी त्या पाण्याचा पूर्ण अभ्यास केल्यावरच होईल आणि ही पुष्टी झाली तरीही पुढच्या अनेक प्रश्‍नांची उत्तरे शास्त्रज्ञांना भविष्यात शोधावी लागतील, त्यातला महत्त्वाचा प्रश्न म्हणजे या मागचे कारण. इतक्या वर्षांत याच वर्षी पाणी दिसण्याइतके गुलाबी का झाले? वातावरणात होणारे काही बदल किंवा लोणार तलावात होणारे बदल याला कारणीभूत आहेत का? ही घटना आता दरवर्षी सातत्याने होणार का? तसे झाले आणि ते पाहण्यासाठी कास पठारावर जशी दरवर्षी पर्यटकांची गर्दी होते, तशी लोणारला व्हायला लागली, तर त्याचा तलावाच्या पर्यावरणावर काय परिणाम होइल? लोणार हा एक जागतिक वारसा असल्याने या प्रश्‍नांची उत्तरे शोधणे महत्त्वाचे आहे. त्यात त्यांना विविध जातीचे जिवाणू सापडले. जगाला पूर्वी माहिती नसलेल्या काही नव्या जीवाणूंचीदेखील लोणार सरोवरातून नोंद झाली आहे.  

संबंधित बातम्या