నదులు కాలుష్యం బారినపడితే ఆ నీటిని శుద్ది చేసేందుకు ప్రభుత్వాాలు వందలు, వేలకోట్లు ఖర్చుచేస్తాయి. అయితే ఇండియాలో ఓ నది ఇలాంటి అవసరం లేకుండా తన నీటిని తానే శుభ్రం చేసుకుంటుంది? ఆ నది ఏదో తెలుసా?
మురుగునీరు, పరిశ్రమల నుంచి వ్యర్థాలు చేరి అనేక నదుల్లోని నీరు కలుషితం అవుతున్నాయి. ఇలా హైదరాబాద్ నడిబొడ్డున ప్రవహించే మూసీ నదిలో ఏ స్థాయిలో కలుషిత నీరు ప్రవహిస్తుందో తెలుగు ప్రజలందరికీ తెలుసు. అయితే నిత్యం లక్షలాదిమంది స్నానాలు చేసే ఓ ఇండియన్ నది కూడా ఇలాగే కాలుష్య కోరల్లో చిక్కుకుంది. కానీ ఈ నదిలోని కొన్ని హానికరమైన సూక్ష్మజీవులు సహజంగానే తగ్గిపోవడంతో నీరు పూర్తిగా కలుషితం కావడంలేదు. ఆసక్తికర విషయం ఏంటంటే నీటిలోని కొన్ని సూక్ష్మజీవులే ప్రమాదకరమైన సూక్ష్మజీవులను వేటాడి నాశనం చేస్తున్నాయట... ఇలా తనంతట తానే నీటిని శుద్ది చేసుకుంటున్న నది ఇంకేదో కాదు గంగా.
25
గంగానదిలోని నీటిని శుభ్రంచేసే వైరస్ ఏది? ఎలా చేస్తుంది?
సాధారణంగా వైరస్ అంటే మనుషులకు వ్యాధులు కలిగించే సూక్ష్మజీవులే గుర్తొస్తాయి. కానీ అన్ని వైరస్‌లు మనుషులకు హాని చేయవు... కొన్ని మేలు కూడా చేస్తాయి. ఇలాంటి హ్యూమన్ ఫ్రెండ్లీ వైరస్ సమూహమే బ్యాక్టీరియోఫేజ్. ఈ వైరస్ పేరులోనే బ్యాక్టీరియాను తింటుందనే అర్థం ఉంది... ఫేజ్ అంటే గ్రీకు భాషలో 'తినేది' లేదా 'మింగేసేది'... బ్యాక్టిరియేఫేజ్ అంటే బ్యాక్టీరియాను తినేది అన్నమాట.
ఈ బ్యాక్టిరియోఫేజ్ వైరస్ బ్యాక్టీరియా కణాలను గుర్తించి వాటిపై దాడి చేస్తాయి. ఒక ఫేజ్ తనకు సరిపోయే బ్యాక్టీరియాను గుర్తించిన తర్వాత దానికి అంటుకుని, తన జన్యు పదార్థాన్ని కణంలోకి ప్రవేశపెడుతుంది. అనంతరం బ్యాక్టీరియా కణంలోని వ్యవస్థను ఉపయోగించుకుని తన ప్రతులను తయారు చేసుకుంటుంది. చివరకు బ్యాక్టీరియా కణం పగిలిపోయి కొత్త ఫేజ్‌లు బయటకు వస్తాయి. ఈ ప్రక్రియను లైటిక్ సైకిల్ (Lytic cycle) అంటారు. ఇలా ఒక ఫేజ్ అనేక బ్యాక్టీరియా కణాలను ప్రభావితం చేయగలదు.
అయితే గంగా నదిలో అనేక రకాల ప్రమాదకర బ్యాక్టీరియాలు ఉంటాయి. వీటిలో కొన్ని సాధారణ పర్యావరణ సూక్ష్మజీవులు కాగా.. మరికొన్ని మానవ ఆరోగ్యానికి హాని కలిగించే బ్యాక్టీరియాలు కావచ్చు. అదే నీటిలో వాటిని లక్ష్యంగా చేసుకునే బ్యాక్టీరియోఫేజ్ కూడా ఉంటుంది. ఒక నిర్దిష్ట బ్యాక్టీరియా సంఖ్య పెరిగినప్పుడు, దానిని లక్ష్యంగా చేసుకునే ఫేజ్‌లకు ఆహారం అంటే “హోస్ట్” ఎక్కువగా అందుబాటులోకి వస్తుంది. ఫేజ్‌లు ఆ బ్యాక్టీరియాలను నాశనం చేయడం ద్వారా వాటి సంఖ్యను తగ్గించగలవు. అందుకే శాస్త్రవేత్తలు గంగా నదిలోని బ్యాక్టిరియోఫేజ్ సమూహాన్ని ఒక రకమైన సహజ సూక్ష్మజీవ నియంత్రణ వ్యవస్థగా పేర్కొంటారు.
35
ఏ బ్యాక్టీరియాలను ఇవి నాశనం చేస్తాయి?
బ్యాక్టీరియోఫేజ్ అన్ని బ్యాక్టీరియాలపై ఒకే విధంగా పనిచేయవు. సాధారణంగా ప్రతి ఫేజ్‌కు ఒక నిర్దిష్టమైన లేదా పరిమితమైన బ్యాక్టీరియా హోస్ట్ పరిధి ఉంటుంది. గంగా నదిలో E. coli వంటి బ్యాక్టీరియాలు ఎక్కువగా ఉంటాయి.. వీటిని నీటి కాలుష్యానికి సంకేతంగా భావిస్తారు. ఇవి ఈ కోలి బ్యాక్టిరియా ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే నీరు అంత కలుషితం అయినట్లు.. అయితే వీటినే బ్యాక్టీరియోఫేజ్ లక్ష్యంగా చేసుకుంటుందట... వీటి సంఖ్యను గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది..
గంగా నది నీటిలోని ఈ ప్రత్యేక లక్షణంపై పరిశోధనలు కొత్తవి కావు. 1896లో బ్రిటిష్ బ్యాక్టీరియాలజిస్ట్ ఎర్నెస్ట్ హాంకిన్ గంగా, యమునా నీటికి యాంటీబ్యాక్టీరియల్ ప్రభావం ఉన్నట్లు గమనించారు. తర్వాత ఫ్రెంచ్-కెనడియన్ మైక్రోబయాలజిస్ట్ ఫెలిక్స్ డి'హెరెల్ కూడా గంగా నీటిపై పరిశోధన చేసి “బ్యాక్టీరియోఫేజ్” గురించి తెలియజేశారు. అంటే గంగా నీటిలో బ్యాక్టీరియాలను నాశనం చేసే సహజ కారకాలపై శాస్త్రీయ ఆసక్తి వందేళ్లకు పైగానే ఉంది.
గంగా నది స్వీయ శుద్ధి సామర్థ్యాన్ని కేవలం బ్యాక్టీరియోఫేజ్‌లతోనే వివరించడం సరైంది కాదు. నదిలో ప్రవహించే నీరు, సూర్యకాంతి, ఆక్సిజన్, సహజ అవక్షేపణ, సూక్ష్మజీవుల మధ్య పరస్పర చర్యలు వంటి అనేక పర్యావరణ ప్రక్రియలు నీటి నాణ్యత మార్పులో పాత్ర పోషిస్తాయి.
కొన్ని అధ్యయనాల్లో గంగా నీటిలో బ్యాక్టీరియాల సంఖ్య నది ప్రవాహంతో తగ్గుతున్నట్లు కూడా గమనించారు. అదే సమయంలో కాలుష్య ప్రాంతాల్లో మానవ కార్యకలాపాల ప్రభావం వల్ల హానికరమైన బ్యాక్టీరియా, యాంటీబయాటిక్ రెసిస్టెన్స్ వంటి సమస్యలు కూడా కనిపిస్తున్నాయి.
55
బ్యాక్టిరియేఫేజ్ పై ఆసక్తికర పరిశోధనలు
బ్యాక్టీరియోఫేజ్‌ల ప్రత్యేకత ఏమిటంటే అవి యాంటీబయాటిక్స్‌కు భిన్నంగా పనిచేస్తాయి. ఒక నిర్దిష్ట బ్యాక్టీరియాను లక్ష్యంగా చేసుకునే ఫేజ్‌ను గుర్తించి, దాని సహాయంతో హానికరమైన బ్యాక్టీరియాను నియంత్రించే అవకాశాలపై ప్రపంచవ్యాప్తంగా పరిశోధనలు జరుగుతున్నాయి.
గంగా నుంచి వేరు చేసిన కొన్ని ఫేజ్‌లను ప్రయోగశాల స్థాయిలో E. coli వంటి బ్యాక్టీరియాపై పరీక్షించారు. 2025లో వచ్చిన పరిశోధనలో గంగా నుంచి వేరు చేసిన ఒక కొత్త ఫేజ్ ముడి మురుగునీటిలో బ్యాక్టీరియా సంఖ్యను తగ్గించగలిగినట్లు చూపించింది. అయితే ఇది గంగా నదిలో సహజంగానే మొత్తం మురుగునీరు శుద్ధి అవుతుందని అర్థం కాదు, ఇది ఫేజ్‌లను భవిష్యత్తులో బయోకంట్రోల్ లేదా వ్యర్థజల శుద్ధిలో ఉపయోగించే అవకాశాలను సూచించే ప్రయోగాత్మక ఆధారం మాత్రమే.
ఒక్క మాటలో చెప్పాలంటే..
గంగా నది నీటిలోని బ్యాక్టీరియోఫేజ్‌లు కొన్ని హానికరమైన బ్యాక్టీరియాలను గుర్తించి వాటిలోకి ప్రవేశించి, వాటిని నాశనం చేయడం ద్వారా వాటి సంఖ్యను సహజంగా నియంత్రించడంలో సహాయపడతాయి. ఇదే గంగా నదికి ఉన్నట్లు చెప్పబడే “స్వీయ శుద్ధి” సామర్థ్యంలో ఒక ముఖ్యమైన శాస్త్రీయ అంశం.
అయితే ఫేజ్‌లు మనుషులకు సోకే అన్ని వైరస్‌లను చంపవు, రసాయన కాలుష్యాలను తొలగించవు, నదిని పూర్తిగా శుద్ధి చేయవు. కాబట్టి గంగా నది ప్రత్యేకమైన సూక్ష్మజీవ వ్యవస్థను కలిగి ఉందని చెప్పడం సరైనదే కానీ.. “ఎంత కాలుష్యం వచ్చినా గంగా తనంతట తానే పూర్తిగా శుభ్రం చేసుకుంటుంది” అని చెప్పడం మాత్రం శాస్త్రీయంగా సరైనది కాదు.
