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विज्ञान और प्रौद्योगिकीGS3
GS3

आईआईटी बॉम्बे द्वारा microbial research और पारिस्थितिक नियम डिकोडिंग

स्रोत:द हिंदू ↗

क्यों मायने रखता है

सूक्ष्मजीव पारिस्थितिक संतुलन बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं और ऊर्जा की कमी, बीमारियों के प्रकोप तथा पर्यावरणीय प्रदूषण जैसी समस्याओं के लिए जैव-तकनीकी समाधान प्रदान करते हैं। UPSC अक्सर प्रीलिम्स और मेन्स दोनों में सूक्ष्मजीव तकनीक (microbial technology) के व्यावहारिक अनुप्रयोगों का परीक्षण करता है।

सारांश

IIT बॉम्बे के शोधकर्ता उन मौलिक जैविक और पारिस्थितिक नियमों का पता लगाने के लिए सूक्ष्मजीवों (microbes) का उपयोग कर रहे हैं जो प्राकृतिक पारिस्थितिकी तंत्र को संचालित करते हैं। सूक्ष्मजीवी समुदायों के भीतर जटिल अंतःक्रियाओं, उत्तरजीविता रणनीतियों और विकासवादी गतिशीलता (evolutionary dynamics) की जांच करके, वैज्ञानिक बड़े पारिस्थितिकी तंत्रों के कामकाज के बारे में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्राप्त कर सकते हैं। यह शोध जैव प्रौद्योगिकी (biotechnology) को आगे बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण है और पर्यावरणीय स्थिरता, रोग प्रबंधन जैसी गंभीर चुनौतियों का समाधान करने तथा बदलती पर्यावरणीय परिस्थितियों के प्रति प्रकृति के लचीलेपन (resilience) को समझने के लिए नवाचारी मार्ग प्रदान करता है।

मुख्य बिंदु

  • IIT बॉम्बे के शोधकर्ताओं ने मौलिक जैविक नियमों और जटिल पारिस्थितिक गतिशीलता को समझने के लिए सूक्ष्मजीवों (microbes) का मॉडल ऑर्गेनिज्म के रूप में उपयोग किया है।
  • सूक्ष्मजीवी समुदायों का अध्ययन व्यापक पारिस्थितिक सिद्धांतों, विकासवादी गतिशीलता और पर्यावरणीय अनुकूलन के बारे में गहरी अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।
  • प्रकृति के इन 'छिपे हुए नियमों' को समझने के बायोटेक्नोलॉजी में महत्वपूर्ण अनुप्रयोग हैं, जिनमें पर्यावरण संरक्षण, कृषि और रोग नियंत्रण शामिल हैं।
  • वैश्विक चुनौतियों, जैसे कि पारिस्थितिकी तंत्र की बहाली और जैव-ऊर्जा उत्पादन, के लिए सतत समाधान विकसित करने हेतु सूक्ष्मजीव अनुसंधान तेजी से महत्वपूर्ण होता जा रहा है।

महत्वपूर्ण शब्द

सूक्ष्मजैविक पारिस्थितिकी

सूक्ष्मजीवों और उनके पर्यावरण के बीच संबंधों का अध्ययन, जिसमें पारिस्थितिकी तंत्र की स्थिरता बनाए रखने के लिए एक-दूसरे के साथ और बड़े जीवों के साथ उनकी अंतःक्रियाएं शामिल हैं।

UPSC context

GS III: पर्यावरण और विज्ञान। जैव विविधता संरक्षण में विशिष्ट भूमिकाओं (niche roles) और जैविक कार्यों की समझ का परीक्षण करता है।

Source
बायोरेमेडिएशन

मृदा और जल से पर्यावरणीय प्रदूषकों को विघटित करने या हटाने के लिए जीवित जीवों, मुख्य रूप से बैक्टीरिया या कवक जैसे सूक्ष्मजीवों का उपयोग।

UPSC context

GS III: पर्यावरण प्रदूषण। सतत अपशिष्ट प्रबंधन और भूमि पुनरुद्धार के लिए एक प्रमुख 'प्रकृति-आधारित समाधान' (nature-based solution)।

Source
एंटीबायोटिक प्रतिरोध

वह प्रक्रिया जिसके द्वारा सूक्ष्मजीव (microbes) उन दवाओं (एंटीबायोटिक्स) के संपर्क में आने पर जीवित रहने के लिए विकसित हो जाते हैं, जो पहले उन्हें मार देती थीं या उनकी वृद्धि को रोक देती थीं।

UPSC context

GS III: विज्ञान और प्रौद्योगिकी (स्वास्थ्य)। वन हेल्थ (One Health) और सुपरबग्स (Superbugs) के वैश्विक खतरे से संबंधित प्रश्नों के लिए महत्वपूर्ण।

Source
उपापचयी पथ

कोशिका के भीतर होने वाली रासायनिक अभिक्रियाओं की वह श्रृंखला जो जीवों को भोजन को ऊर्जा और विकास के लिए आवश्यक घटकों (building blocks) में बदलने में सक्षम बनाती है।

UPSC context

GS III: जैव प्रौद्योगिकी। यह समझने के लिए महत्वपूर्ण है कि वैज्ञानिक जैव ईंधन या चिकित्सा के लिए जीवन को किस प्रकार "री-इंजीनियर" करते हैं।

Source
सिंथेटिक बायोलॉजी

जीव विज्ञान की एक अंतःविषय (interdisciplinary) शाखा जो नए जैविक भागों या प्रणालियों को डिजाइन और निर्माण करने के लिए इंजीनियरिंग सिद्धांतों को बायोटेक्नोलॉजी के साथ जोड़ती है।

UPSC context

GS III: विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी। "डिजाइनर" जीवों में नैतिकता और नवाचार से संबंधित उच्च-प्राथमिकता वाला विषय।

Source
जैव-भू-रासायनिक चक्रण

वह प्राकृतिक प्रक्रिया जिसके द्वारा कार्बन, नाइट्रोजन और फास्फोरस जैसे तत्व पृथ्वी के जैविक और अजैविक घटकों के माध्यम से संचारित होते हैं।

UPSC context

GS III: पर्यावरण। जलवायु परिवर्तन, मृदा स्वास्थ्य और वैश्विक पोषक संतुलन को समझने के लिए मौलिक।

Source

प्रारंभिक ट्रैप

वोलबाचिया पद्धति (Wolbachia method) में डेंगू और ज़ीका को नियंत्रित करने के लिए मच्छरों को आनुवंशिक रूप से संशोधित करना शामिल है।

Wolbachia एक प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला बैक्टीरिया है। इस पद्धति में वायरस को रोकने के लिए मच्छरों को इससे संक्रमित किया जाता है, न कि मच्छर के जीनोम (genome) में कोई बदलाव किया जाता है।

संबंधित अवधारणाएँ

Environment & Ecology

प्रमुख इन-सिटु बायोरेमेडिएशन (in-situ bioremediation) तकनीकें क्या हैं?

  • बायोवेंटिंग: स्वदेशी अपघटनकारी सूक्ष्मजीवों (indigenous degrading microbes) की वृद्धि को प्रोत्साहित करने के लिए दूषित मिट्टी में सीधे हवा और पोषक तत्वों की आपूर्ति करना।
  • बायोस्पार्जिंग: सूक्ष्मजीव अपघटन (microbial degradation) हेतु ऑक्सीजन की सांद्रता बढ़ाने के लिए भूजल स्तर के नीचे दबाव के साथ हवा प्रविष्ट करना।
  • जैव-संवर्धन: जटिल प्रदूषकों के अपघटन (degradation) को तेज़ करने के लिए किसी प्रदूषित स्थल में विशिष्ट संवर्धित सूक्ष्मजीवों (cultured microorganisms) को शामिल करना।
Science & Technology

एक्स्ट्रीमोफाइल सूक्ष्मजीवों को उनके आवास के आधार पर किस प्रकार वर्गीकृत किया जाता है?

  • थर्मोफिल्स: असामान्य रूप से उच्च तापमान पर पनपने वाले जीव, जो अक्सर जैव प्रौद्योगिकी में उपयोग किए जाने वाले ऊष्मा-रोधी (heat-resistant) एंजाइमों (जैसे, Taq polymerase) का उपयोग करते हैं।
  • साइक्रोफाइल्स (Psychrophiles): ठंडे वातावरण के अनुकूल सूक्ष्मजीव जो अत्यधिक कम तापमान पर, जिसमें हिमांक (freezing point) से नीचे का तापमान भी शामिल है, जीवित रहते हैं और प्रजनन करते हैं।
  • हैलोफाइल्स: ऐसे जीव जिन्हें जीवित रहने के लिए अत्यधिक लवणीय वातावरण, जैसे कि खारे पानी की झीलें या मृत सागर (Dead Sea), की आवश्यकता होती है।

अंतर-विषय पैटर्न

  • बायोरिमेडिएशन + नवीकरणीय ऊर्जा

    मीथेनोजेन्स (methanogens) जैसे सूक्ष्मजैविक पारिस्थितिकी तंत्र अपशिष्ट जल का उपचार करने और साथ ही बायोगैस का उत्पादन करके पर्यावरण संरक्षण और नवीकरणीय ऊर्जा के बीच एक सेतु का कार्य करते हैं, जो GS-3 का एक प्रमुख ओवरलैप क्षेत्र है।

  • जलवायु परिवर्तन + वेक्टर जनित बीमारियाँ

    जैसे-जैसे ग्लोबल वार्मिंग मच्छरों के आवासों का विस्तार कर रही है, सार्वजनिक स्वास्थ्य और रोग प्रबंधन के लिए वोल्बाचिया पद्धति (Wolbachia method) जैसे सूक्ष्मजीव जैविक नियंत्रण (microbial biological controls) महत्वपूर्ण जलवायु-अनुकूलन रणनीतियाँ बन जाते हैं।

2026 की Prelims में सूक्ष्मजीवीय अनुप्रयोगों (Wolbachia, bioaugmentation) को उनके सटीक तंत्र (mechanisms) के साथ सुमेलित करने (match-the-following) वाले प्रश्न की अपेक्षा करें।

संबद्ध PYQ · 3

संबद्ध PYQ · 3

  • 2024PrelimsGS1

    "Membrane Bioreactors" are often discussed in the context of:

  • 2023PrelimsGS1

    'Wolbachia method' is sometimes talked about with reference to which one of the following?

  • 2023MainsGS3

    Discuss several ways in which microorganisms can help in meeting the current fuel shortage.