आर्किया

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Paleoarchean–Present 0

आर्किया (IPA: /ɑrˈkiːə/ ə) जीवों का एक डोमेन है। पारंपरिक रूप से, आर्किया में केवल इसके प्रोकैरियोटिक सदस्य शामिल थे, लेकिन बाद में यह पाया गया कि यह पैराफिलेटिक है,[1] क्योंकि यह ज्ञात है कि यूकैरियोट्स आर्किया से विकसित हुए हैं। भले ही आर्किया डोमेन में क्लैडिस्टिक रूप से यूकैरियोट्स शामिल हैं, फिर भी अंग्रेजी में 'आर्किया' शब्द (आर्कियन (archaeon) IPA: /ɑrˈkiːɒn/ on; प्राचीन) आम तौर पर विशेष रूप से आर्किया के प्रोकैरियोटिक सदस्यों को संदर्भित करता है।

आर्किया को शुरू में बैक्टीरिया के रूप में वर्गीकृत किया गया था, जिन्हें आर्किबैक्टीरिया नाम दिया गया था (IPA: /ˌɑ:rkibækˈtɪəriə/, आर्किबैक्टीरिया जगत के भीतर), लेकिन इस वर्गीकरण दृष्टिकोण का उपयोग अब बंद हो चुका है।[2] आर्किया की कोशिकाओं में ऐसे अद्वितीय गुण होते हैं जो उन्हें बैक्टीरिया और यूकैरियोटा से अलग करते हैं, जिनमें शामिल हैं: ईथर-संबंधित लिपिड से बनी कोशिका झिल्लियां; मेथेनोजेनेसिस जैसी चयापचय प्रक्रियाएं; और एक अद्वितीय गतिशीलता संरचना जिसे आर्केलुम के रूप में जाना जाता है।[3] आर्किया को आगे कई मान्यता प्राप्त फाइला (संघों) में विभाजित किया गया है। वर्गीकरण करना कठिन है क्योंकि अधिकांश को प्रयोगशाला में अलग (आइसोलेट) नहीं किया गया है और पर्यावरण के नमूनों में उनकी जीन अनुक्रमों द्वारा ही उनकी पहचान की गई है। इन्हें एंडोस्पोर्स (बीजाणुओं) का उत्पादन करते हुए नहीं देखा गया है।

आर्किया आकार और रूप में अक्सर बैक्टीरिया के समान होते हैं, हालांकि कुछ के आकार बहुत भिन्न होते हैं, जैसे कि Haloquadratum walsbyi की चपटी, चौकोर कोशिकाएं।[4] इसके बावजूद, आर्किया में ऐसे जीन और कई चयापचय मार्ग होते हैं जो यूकैरियोट्स से अधिक निकटता से संबंधित हैं, विशेष रूप से अनुलेखन (ट्रांसक्रिप्शन) और अनुवाद (ट्रांसलेशन) में शामिल एंजाइमों के लिए। आर्किया की जैव रसायन के अन्य पहलू अद्वितीय हैं, जैसे कि उनकी कोशिका झिल्ली में ईथर लिपिड पर उनकी निर्भरता,[5] जिसमें आर्केल भी शामिल हैं। आर्किया यूकैरियोट्स की तुलना में अधिक विविध ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करते हैं, जिनमें शर्करा जैसे कार्बनिक यौगिकों से लेकर, अमोनिया, धातु आयन या यहां तक कि हाइड्रोजन गैस शामिल हैं। लवण-सहिष्णु हैलोआर्किया सूर्य के प्रकाश का उपयोग ऊर्जा स्रोत के रूप में करते हैं, और आर्किया की अन्य प्रजातियां कार्बन स्थिरीकरण (स्वपोषी) करती हैं, लेकिन सायनोबैक्ट्रिया के विपरीत, आर्किया की कोई भी ज्ञात प्रजाति दोनों काम नहीं करती है। आर्किया अलैंगिक प्रजनन द्वि-खंडन, खंडन, या मुकुलन द्वारा करते हैं; बैक्टीरिया के विपरीत, आर्किया की किसी भी ज्ञात प्रजाति में एंडोस्पोर नहीं बनते हैं। पहले देखे गए आर्किया चरमपोषी (एक्सट्रीमोफाइल) थे, जो गर्म पानी के झरनों और खारे पानी की झीलों जैसे चरम वातावरण में रहते थे जहाँ कोई अन्य जीव नहीं रह सकता था। आणविक पहचान के बेहतर उपकरणों के कारण मिट्टी,[6] महासागरों और दलदलों सहित लगभग हर आवास में आर्किया की खोज हुई। महासागरों में आर्किया विशेष रूप से प्रचुर मात्रा में पाए जाते हैं, और प्लवक (प्लैंकटन) में मौजूद आर्किया ग्रह पर जीवों के सबसे प्रचुर समूहों में से एक हो सकते हैं।

आर्किया पृथ्वी के जीवन का एक प्रमुख हिस्सा हैं। वे सभी जीवों के माइक्रोबायोटा का हिस्सा हैं। मानव माइक्रोबायोम में, वे बृहदान्त्र (कोलन), मुंह और त्वचा पर महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।[7] उनकी रूपात्मक, चयापचय और भौगोलिक विविधता उन्हें कई पारिस्थितिक भूमिकाएं निभाने की अनुमति देती है: कार्बन स्थिरीकरण; नाइट्रोजन चक्रण; कार्बनिक यौगिक टर्नओवर; और उदाहरण के लिए, सूक्ष्मजीवीय सहजीवी और सिंट्रोफिक समुदायों को बनाए रखना।[6][8] 2024 तक, आर्किया की केवल एक प्रजाति परजीवी पाई गई है;[9] कई अन्य सहभोजी (म्यूचुअलिस्ट) या कमसेंसर हैं, जैसे कि मेथेनोजेन (मीथेन-उत्पादक) जो मनुष्यों और जुगाली करने वाले जानवरों के जठरांत्र मार्ग (गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट) में निवास करते हैं, जहाँ उनकी विशाल संख्या पाचन को सुगम बनाती है। मेथेनोजेन का उपयोग बायोगैस उत्पादन और सीवेज उपचार में किया जाता है, जबकि बायोटेक्नोलॉजी चरमपोषी आर्किया के ऐसे एंजाइमों का उपयोग करती है जो उच्च तापमान और कार्बनिक विलायकों को सहन कर सकते हैं।

खोज और वर्गीकरण

A new domain

प्रारंभिक अवधारणा

20वीं शताब्दी के अधिकांश भाग में, प्रोकैरियोट्स को जीवों का एक ही समूह माना जाता था और उनकी जैव रसायन, आकारिकी और चयापचय के आधार पर वर्गीकृत किया जाता था। सूक्ष्मजीवविज्ञानी सूक्ष्मजीवों को उनकी कोशिका भित्ति की संरचनाओं, उनके आकारों और उन पदार्थों के आधार पर वर्गीकृत करने की कोशिश करते थे जिनका वे उपभोग करते हैं।[10] 1965 में, Emile Zuckerkandl और Linus Pauling[11] ने इसके बजाय विभिन्न प्रोकैरियोट्स में जीन के अनुक्रमों का उपयोग करके यह पता लगाने का प्रस्ताव रखा कि वे एक-दूसरे से कैसे संबंधित हैं। यह फाइलोजीनेटिक (वंशवृक्षीय) दृष्टिकोण आज उपयोग की जाने वाली मुख्य विधि है।[12] शुद्ध संवर्धन (प्योर कल्चर) में अलग किए जाने वाले और उगाए जाने वाले पहले आर्किया 1930 और 1940 के दशक में Methanobacterium और Methanococcus वंश की मीथेन-उत्पादक प्रजातियां थीं, हालांकि उस समय उन्हें बैक्टीरिया के रूप में वर्गीकृत किया गया था।[13]

आर्किया को पहली बार 1977 में Carl Woese और George E. Fox द्वारा उनके राइबोसोमल आरएनए (rRNA) जीन के आधार पर बैक्टीरिया से अलग वर्गीकृत किया गया था।[14] (उस समय केवल मेथेनोजेन ज्ञात थे)। उन्होंने इन समूहों को आर्किबैक्टीरिया और यूबैक्टीरिया के 'आर्कियुग्डम' (Urkingdoms) कहा, हालांकि अन्य शोधकर्ताओं ने उन्हें जगत (किंगडम) या उप-जगत के रूप में माना। वोइस और फॉक्स ने आर्किबैक्टीरिया के एक अलग "वंश" (line of descent) होने के पहले सबूत दिए: 1. उनकी कोशिका भित्ति में पेप्टिडोग्लाइकन की अनुपस्थिति, 2. दो असामान्य सह-एंजाइम, 3. 16S ribosomal RNA जीन अनुक्रमण के परिणाम। इस अंतर पर जोर देने के लिए, वोइस, Otto Kandler और Mark Wheelis ने बाद में जीवों को तीन ऐसे प्राकृतिक डोमेन में पुनर्वर्गीकृत करने का प्रस्ताव रखा जिन्हें त्रि-डोमेन प्रणाली के रूप में जाना जाता है: Eukarya, Bacteria और आर्किया,[15] जिसे अब वोइसियन क्रांति के रूप में जाना जाता है।[16]

'आर्किया' शब्द प्राचीन यूग्रीक ἀρχαῖα से आया है, जिसका अर्थ है "प्राचीन चीजें",[17] क्योंकि डोमेन आर्किया के पहले प्रतिनिधि मेथेनोजेन थे और यह माना गया था कि उनका चयापचय पृथ्वी के आदिम वातावरण और जीवों की प्राचीनता को दर्शाता है, लेकिन जैसे-जैसे नए आवासों का अध्ययन किया गया, और जीवों की खोज हुई। अत्यधिक हैलोफिलिक[18] और हाइपरथर्मोफिलिक रोगाणु भी आर्किया में शामिल किए गए।[19] लंबे समय तक, आर्किया को ऐसे चरमपोषियों के रूप में देखा जाता था जो केवल गर्म पानी के झरनों और खारे पानी की झीलों जैसे चरम आवासों में मौजूद होते हैं, लेकिन 20वीं शताब्दी के अंत तक, गैर-चरम वातावरण में भी आर्किया की पहचान कर ली गई थी। आज, उन्हें प्रकृति में प्रचुर मात्रा में वितरित जीवों के एक बड़े और विविध समूह के रूप में जाना जाता है।[20] आर्किया के महत्व और सर्वव्यापकता की यह नई समझ पर्यावरण के नमूनों (जैसे पानी या मिट्टी) से उनके राइबोसोमल जीन को गुणा करके प्रोकैरियोट्स का पता लगाने के लिए पोलीमरेज़ चेन रिएक्शन (पीसीआर) का उपयोग करने से आई। इससे उन जीवों का पता लगाना और उनकी पहचान करना संभव हो जाता है जिन्हें प्रयोगशाला में संवर्धित नहीं किया गया है।[21][22]

वर्गीकरण

আরও দেখুন: Biological classification, Systematics

आर्किया और सामान्य रूप से प्रोकैरियोट्स का वर्गीकरण एक तेजी से बदलता और विवादास्पद क्षेत्र है। वर्तमान वर्गीकरण प्रणालियों का उद्देश्य आर्किया को जीवों के ऐसे समूहों में व्यवस्थित करना है जो संरचनात्मक विशेषताओं और सामान्य पूर्वजों को साझा करते हैं।[23] ये वर्गीकरण जीवों के बीच संबंधों का खुलासा करने के लिए राइबोसोमल आरएनए जीन के अनुक्रम के उपयोग पर बहुत अधिक निर्भर करते हैं (आणविक फाइलोजीनी)।[24] आर्किया की अधिकांश संवर्धनीय और अच्छी तरह से जांच की गई प्रजातियां दो मुख्य जगतों (किंगडम), Methanobacteriati और Thermoproteati (पूर्व में TACK) की सदस्य हैं। अन्य समूहों को अस्थायी रूप से बनाया गया है, जैसे कि अजीब प्रजाति Nanoarchaeum equitans – जिसकी खोज 2003 में हुई थी और जिसे इसका अपना संघ (फाइलम) नैनोआर्कियोटा सौंपा गया था (2023 में इसे Nanobdellota में पुनर्नियुक्त किया गया[25])।[26] एक नए संघ "Korarchaeota" (अब Thermoproteota)[27] का भी प्रस्ताव किया गया है, जिसमें असामान्य थर्मोफिलिक प्रजातियों का एक छोटा समूह शामिल है जो दोनों मुख्य संघों की विशेषताओं को साझा करता है।[28][29] आर्किया की अन्य पहचानी गई प्रजातियां इनमें से किसी भी समूह से केवल दूर से संबंधित हैं, जैसे Archaeal Richmond Mine acidophilic nanoorganisms (ARMAN, जिसमें Micrarchaeota और Parvarchaeota शामिल हैं), जिनकी खोज 2006 में हुई थी[30] और जो ज्ञात सबसे छोटे जीवों में से कुछ हैं।[31]

एक सुपरफाइलम – "TACK" (अब जगत Thermoproteati) – जिसमें Thaumarchaeota (अब Nitrososphaerota), "Augarchaeota", Crenarchaeota (अब Thermoproteota), और "Korarchaeota" (अब Thermoproteota) शामिल हैं,[27] के बारे में 2011 में प्रस्ताव रखा गया था कि यह यूकैरियोट्स की उत्पत्ति से संबंधित है।[32] 2017 में, नए खोजे गए और नए नाम दिए गए "आसगार्ड" (अब जगत Promethearchaeati) सुपरफाइलम के बारे में प्रस्ताव रखा गया कि यह मूल यूकैरियोट से अधिक निकटता से संबंधित है और Thermoproteati / "TACK" का एक सहोदर समूह (सिस्टर ग्रुप) है।[33]

2013 में, "DPANN" सुपरफाइलम (अब नैनोबडेलैटि साम्राज्य) को "Nanoarchaeota", "Nanohaloarchaeota", Archaeal Richmond Mine acidophilic nanoorganisms (ARMAN, जिसमें "Micrarchaeota" और "Parvarchaeota" शामिल हैं), तथा अन्य समान आर्किया को समूहीकृत करने के लिए प्रस्तावित किया गया था। इस आर्कियाई सुपरफाइलम में कम से कम 10 विभिन्न वंशावली (lineages) शामिल हैं और इसमें अत्यंत छोटे कोशिका व जीनोम आकार तथा सीमित चयापचय क्षमताओं वाले जीव शामिल हैं। इसलिए, Nanobdellati/"DPANN" में ऐसे सदस्य शामिल हो सकते हैं जो सहजीवी अंतःक्रियाओं पर पूरी तरह से निर्भर (obligately dependent) हैं, और इसमें नए परजीवी (parasites) भी शामिल हो सकते हैं। हालाँकि, अन्य फ़ाइलोजीनी संबंधी विश्लेषणों से यह पता चला है कि Nanobdellati/"DPANN" एक मोनोफाइलिटिक (एकजातिय) समूह नहीं बनाता है, और यह स्पष्ट समूहीकरण long branch attraction (LBA) के कारण होता है, जो यह दर्शाता है कि ये सभी वंशावलियाँ मेथैनोबैक्टीरियाटि (Methanobacteriati) से संबंधित हैं।[34][35]

फाइलोजीनी (वंश-विकास)

टॉम ए. विलियम्स (Tom A. Williams) एट अल. 2017,[36] और कैस्टेल व बैनफ़ील्ड (2018)[37] के अनुसार

1=2=2=2=2=2=Eukaryota

GTDB रिलीज़ 11-RS232 (15 अप्रैल 2026) के अनुसार।[38][39][40]

3

प्रजाति की अवधारणा

आर्किया का प्रजातियों में वर्गीकरण भी विवादित है। अर्नस्ट मायर (Ernst Mayr) की प्रजाति की परिभाषा – आपस में प्रजनन करने वाले जीवों का एक प्रजनन रूप से पृथक समूह - यहाँ लागू नहीं होती है, क्योंकि आर्किया केवल अलैंगिक रूप से प्रजनन करते हैं।[41]

आर्किया वंशावलियों के बीच उच्च स्तर का क्षैतिज जीन स्थानांतरण (horizontal gene transfer) प्रदर्शित करते हैं। कुछ शोधकर्ताओं का सुझाव है कि अत्यधिक समान जीनोम और कम संबंधित जीनोम वाली कोशिकाओं में/से कम बार होने वाले जीन स्थानांतरण को देखते हुए, व्यक्तियों को प्रजाति जैसे आबादी में समूहीकृत किया जा सकता है, जैसा कि जीनस फेरोप्लाज्मा (Ferroplasma) में देखा गया है।[42] दूसरी ओर, हैलोरुब्रूम (Halorubrum) में किए गए अध्ययनों से कम संबंधित आबादी से/में महत्वपूर्ण आनुवंशिक स्थानांतरण का पता चला, जिससे इस मानदंड की प्रयोज्यता सीमित हो जाती है।[43] कुछ शोधकर्ता यह सवाल उठाते हैं कि क्या इस तरह के प्रजाति नामों का कोई व्यावहारिक अर्थ है या नहीं।[44]

आर्किया में आनुवंशिक विविधता पर वर्तमान ज्ञान अधूरा है, इसलिए प्रजातियों की कुल संख्या का सटीक अनुमान नहीं लगाया जा सकता है।[24] फ़ाइलोज (phyla) की संख्या का अनुमान 18 से 23 के बीच है, जिनमें से केवल 8 के प्रतिनिधि संवर्धित (cultured) किए गए हैं और उनका प्रत्यक्ष अध्ययन किया गया है। इनमें से कई अनुमानित समूह केवल एक एकल rRNA अनुक्रम से जाने जाते हैं, इसलिए विविधता का स्तर अस्पष्ट बना हुआ है।[45] यह स्थिति बैक्टीरिया में भी देखी जाती है; कई संवर्धित न किए गए रोगाणु (microbes) लक्षण वर्णन के साथ ऐसी ही समस्याएँ प्रस्तुत करते हैं।[46]

प्रोकैरियोटिक फ़ाइलोज (Prokaryotic phyla)

मान्य फ़ाइलोज (Valid phyla)

प्रोकैरियोटिक कोड (Prokaryotic Code) के अनुसार निम्नलिखित फ़ाइलोज को वैध रूप से प्रकाशित किया गया है; जो आर्किया के चार साम्राज्यों (kingdoms) से संबंधित हैं:[47][25][27]

प्रत्याशी फ़ाइलोज (Candidate phyla)

निम्नलिखित फ़ाइलोज प्रस्तावित किए गए हैं, लेकिन प्रोकैरियोटिक कोड के अनुसार इन्हें वैध रूप से प्रकाशित नहीं किया गया है; जो फ़ाइलोज किसी भी साम्राज्य से संबंधित नहीं हैं, उन्हें बोल्ड में दिखाया गया है:[48][27]

उत्पत्ति और विकास (Origin and evolution)

আরও দেখুন: विकास की समयरेखा

पृथ्वी की आयु लगभग 4.54 अरब वर्ष है।[49][50][51] वैज्ञानिक प्रमाण बताते हैं कि पृथ्वी पर जीवन की शुरुआत कम से कम 3.5 अरब वर्ष पहले हुई थी।[52][53] पृथ्वी पर जीवन का सबसे शुरुआती प्रमाण पश्चिमी ग्रीनलैंड में खोजे गए 3.7 अरब वर्ष पुराने कायांतरित तलछटी चट्टानों (metasedimentary rocks) में पाया गया जैविक मूल का ग्रेफाइट है[54] और पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया में खोजे गए 3.48 अरब वर्ष पुराने बलुआ पत्थर (sandstone) में पाए गए सूक्ष्मजीव चटाई (microbial mat) जीवाश्म (fossils) हैं।[55][56] 2015 में, पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया में 4.1 अरब वर्ष पुरानी चट्टानों में जैविक पदार्थ के संभावित अवशेष मिले थे।[57][58]

यद्यपि संभावित प्रोकैरियोटिक कोशिका जीवाश्म लगभग 3.5 अरब वर्ष पुराने हैं, फिर भी अधिकांश प्रोकैरियोट्स की विशिष्ट आकारिकी (morphologies) नहीं होती है, और जीवाश्म के आकारों का उपयोग उनकी पहचान आर्किया के रूप में करने के लिए नहीं किया जा सकता है।[59] इसके बजाय, अद्वितीय लिपिड के रासायनिक जीवाश्म अधिक जानकारीपूर्ण होते हैं क्योंकि ऐसे यौगिक अन्य जीवों में नहीं पाए जाते हैं।[60] कुछ प्रकाशनों से पता चलता है कि आर्कियल या यूकैरियोटिक लिपिड अवशेष 2.7 अरब वर्ष पुराने शेल (पर्दार चट्टानों) में मौजूद हैं,[61] हालाँकि तब से ऐसे डेटा पर सवाल उठाए गए हैं।[62] ये लिपिड पश्चिमी ग्रीनैंड की इससे भी पुरानी चट्टानों में पाए गए हैं। सबसे पुराने ऐसे निशान इसुआ जिले से मिलते हैं, जिसमें पृथ्वी के सबसे पुराने ज्ञात तलछट शामिल हैं, जो 3.8 अरब वर्ष पहले बने थे।[63] आर्कियल वंश पृथ्वी पर मौजूद सबसे प्राचीन वंश हो सकता है।[64]

वोज़ (Woese) ने तर्क दिया कि बैक्टीरिया, आर्किया और यूकैरियोट्स वंश की अलग-अलग रेखाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं जो जीवों की एक पूर्वज कॉलोनी से शुरुआत में ही अलग हो गए थे।[65][66] एक संभावना[66][67] यह है कि यह कोशिकाओं के विकास से पहले हुआ था, जब एक विशिष्ट कोशिका झिल्ली की कमी के कारण अप्रतिबंधित पार्श्व जीन स्थानांतरण (lateral gene transfer) की अनुमति थी, और तीनों डोमेन के सामान्य पूर्वज विशिष्ट जीन उपसमुच्चयों (subsets of genes) के स्थिरीकरण (fixation) से उत्पन्न हुए थे।[66][67] यह संभव है कि बैक्टीरिया और आर्किया का अंतिम सामान्य पूर्वज एक तापप्रेमी (thermophile) था, जो इस संभावना को बढ़ाता है कि कम तापमान आर्किया के लिए "चरम वातावरण" हैं, और ठंडे वातावरण में रहने वाले जीव केवल बाद में प्रकट हुए।[68] चूंकि आर्किया और बैक्टीरिया एक-दूसरे से उतने ही संबंधित हैं जितने कि वे यूकैरियोट्स से संबंधित हैं, इसलिए शब्द प्रोकैरियोट उनके बीच झूठी समानता का सुझाव दे सकता है।[69] हालांकि, वंशों के बीच संरचनात्मक और कार्यात्मक समानताएं अक्सर साझा पैतृक लक्षणों या विकासवादी अभिसरण (convergent evolution) के कारण होती हैं। इन समानताओं को ग्रेड (grade) के रूप में जाना जाता है, और प्रोकैरियोट्स को जीवन के एक ग्रेड के रूप में सबसे अच्छी तरह से समझा जाता है, जो झिल्ली-बद्ध अंगों (membrane-bound organelles) की अनुपस्थिति जैसी विशेषताओं से पहचाना जाता है।

अन्य डोमेन के साथ तुलना

निम्नलिखित तालिका उनकी समानताओं और अंतरों को दर्शाने के लिए तीनों डोमेन की कुछ प्रमुख विशेषताओं की तुलना करती है।[70]

विशेषता आर्किया बैक्टीरिया यूकैरियोटा
कोशिका झिल्ली ईथर-बंधित लिपिड एस्टर-बंधित लिपिड एस्टर-बंधित लिपिड
कोशिका भित्ति ग्लाइकोप्रोटीन, या एस-परत; शायद ही कभी स्यूडोपेप्टिडोग्लाیکن पेप्टिडोग्लाइकन, एस-परत, या कोई कोशिका भित्ति नहीं विभिन्न संरचनाएं
जीन संरचना गोलाकार गुणसूत्र, यूकैरियोटा के समान अनुवाद और अनुलेखन गोलाकार गुणसूत्र, अद्वितीय अनुवाद और अनुलेखन कई रैखिक गुणसूत्र, लेकिन अनुवाद और अनुलेखन आर्किया के समान
आंतरिक कोशिका संरचना कोई झिल्ली-बद्ध अंगक (?[71]) या केंद्रक नहीं कोई झिल्ली-बद्ध अंगक या केंद्रक नहीं झिल्ली-बद्ध अंगक और केंद्रक
चयापचय[72] विभिन्न, जिनमें डाइज़ोट्रॉफी शामिल है, और मेथेनोजेनेसिस आर्किया के लिए अद्वितीय है विभिन्न, जिनमें प्रकाश संश्लेषण, वावीय और अवावीय श्वसन, किण्वन, डाइज़ोट्रॉफी और स्वपोषी पोषण शामिल हैं प्रकाश संश्लेषण, कोशिकी श्वसन और किण्वन; कोई डाइज़ोट्रॉफी नहीं
प्रजनन अलैंगिक प्रजनन, क्षैतिज जीन स्थानांतरण अलैंगिक प्रजनन, क्षैतिज जीन स्थानांतरण लैंगिक और अलैंगिक प्रजनन
प्रोटीन संश्लेषण की शुरुआत मेथियोनीन फॉर्मिल्मेथियोनीन मेथियोनीन
आरएनए पोलीमरेज़ एक एक कई
EF-2/EF-G डिप्थीरिया टॉक्सिन के प्रति संवेदनशील डिप्थीरिया टॉक्सिन के प्रति प्रतिरोधी डिप्थीरिया टॉक्सिन के प्रति संवेदनशील

आरबीओएसोमल आरएनए (rRNA) संरचना में बड़े अंतर के कारण आर्किया को तीसरे डोमेन के रूप में अलग किया गया था। विशेष अणु 16S rRNA सभी जीवों में प्रोटीन के उत्पादन की कुंजी है। चूँकि यह कार्य जीवन के लिए बहुत केंद्रीय है, इसलिए अपने 16S rRNA में उत्परिवर्तन वाले जीवों के जीवित रहने की संभावना कम होती है, जिससे पीढ़ियों से इस पॉलीन्यूक्लियोटाइड की संरचना में अत्यधिक (लेकिन पूर्ण नहीं) स्थिरता आती है। 16S rRNA जीव-विशिष्ट विविधताओं को दिखाने के लिए पर्याप्त बड़ा है, लेकिन फिर भी इतनी जल्दी तुलना करने के लिए पर्याप्त छोटा है। 1977 में, जीवों के आनुवंशिक अनुक्रमों का अध्ययन करने वाले एक सूक्ष्मजीवविज्ञानी (microbiologist) कार्ल वोज़ ने एक नई तुलना पद्धति विकसित की जिसमें आरएनए को टुकड़ों में विभाजित करना शामिल था जिन्हें छाँटा जा सकता था और अन्य जीवों के अन्य टुकड़ों के साथ तुलना की जा सकती थी।[14] जातियों के बीच पैटर्न जितने अधिक समान होंगे, वे उतने ही निकट से संबंधित होंगे।[73]

वोज़ ने विभिन्न जीवों को वर्गीकृत करने और उनका विरोध करने के लिए अपनी नई आरआरएनए तुलना पद्धति का उपयोग किया। उन्होंने विभिन्न प्रजातियों की तुलना की और मेथेनोजेन (methanogens) के एक ऐसे समूह का पता लगाया जिनका आरआरएनए किसी भी ज्ञात प्रोकैरियोट्स या यूकैरियोट्स से काफी अलग था।[14] ये मेथेनोजेन अन्य जीवों की तुलना में एक-दूसरे के बहुत अधिक समान थे, जिसके कारण वोज़ ने आर्किया के नए डोमेन का प्रस्ताव रखा।[14] उनके प्रयोगों से पता चला कि आर्किया आनुवंशिक रूप से प्रोकैरियोट्स की तुलना में यूकैरियोट्स के अधिक समान थे, भले ही वे संरचना में प्रोकैरियोट्स के अधिक समान थे।[74] इससे यह निष्कर्ष निकला कि आर्किया और यूकैरियोटा ने यूकैरियोटा और बैक्टीरिया की तुलना में अधिक हालिया सामान्य पूर्वज साझा किया था।[74] केंद्रक का विकास बैक्टीरिया और इस सामान्य पूर्वज के बीच विभाजन के बाद हुआ था।[74][15]

आर्किया के लिए एक अद्वितीय विशेषता उनकी कोशिका झिल्ली में ईथर-बंधित लिपिड का प्रचुर उपयोग है। ईथर लिंकेज बैक्टीरिया और यूकैरियोट्स में पाए जाने वाले एस्टर लिंकेज की तुलना में रासायनिक रूप से अधिक स्थिर हैं, जो अत्यधिक गर्मी और लवणता (salinity) जैसे चरम वातावरण में जीवित रहने की कई आर्किया की क्षमता में योगदान देने वाला कारक हो सकता है जो कोशिका झिल्ली पर भारी दबाव डालते हैं। आर्कियल जीनोम के तुलनात्मक विश्लेषण ने कई आणविक संरक्षित हस्ताक्षर इंडेल (indels) और हस्ताक्षर प्रोटीन की भी पहचान की है जो या तो सभी आर्किया में या आर्किया के भीतर विभिन्न मुख्य समूहों में विशिष्ट रूप से मौजूद हैं।[75][76][77] आर्किया की एक अन्य अनूठी विशेषता, जो किसी अन्य जीव में नहीं पाई जाती है, वह है मेथेनोजेनेसिस (मीथेन का चयापचय उत्पादन)। मेथेनोजेनिक आर्किया मीथेन के ऑक्सीकरण से ऊर्जा प्राप्त करने वाले जीवों के साथ पारिस्थितिक तंत्र में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जिनमें से कई बैक्टीरिया हैं, क्योंकि वे अक्सर ऐसे वातावरण में मीथेन का एक प्रमुख स्रोत होते हैं और प्राथमिक उत्पादकों के रूप में भूमिका निभा सकते हैं। मेथेनोजेन कार्बन चक्र में भी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जो कार्बनिक कार्बन को मीथेन में तोड़ते हैं, जो एक प्रमुख ग्रीनहाउस गैस भी है।[78]

बैक्टीरिया और आर्किया की जैव रासायनिक संरचना में इस अंतर को शोधकर्ताओं द्वारा विकासवादी प्रक्रियाओं के माध्यम से समझाया गया है। यह सिद्धांत दिया गया है कि दोनों डोमेन गहरे समुद्र के क्षारीय हाइड्रोटेर्मल वेंट पर उत्पन्न हुए थे। कम से कम दो बार, रोगाणुओं ने लिपिड बायोसिंथेसिस और कोशिका भित्ति जैव रसायन विकसित किया। यह सुझाव दिया गया है कि अंतिम सार्वभौमिक सामान्य पूर्वज एक गैर-मुक्त-जीवी जीव था।[79] इसमें बैक्टीरियल सरल श्रृंखला एम्फीफाइल (वसा अम्ल) से बनी एक पारगम्य झिल्ली हो सकती है, जिसमें आर्कियल सरल श्रृंखला एम्फीफाइल (आइसोप्रेनोइड्स) शामिल हैं। ये समुद्री जल में वसा अम्ल झिल्ली को स्थिर करते हैं; यह गुण बैक्टीरिया और आर्कियल झिल्ली के विचलन को प्रेरित कर सकता है, "फॉस्फोलिपिड्स के बाद के जैवसंश्लेषण के साथ क्रमशः आर्किया और बैक्टीरिया के अद्वितीय G1P और G3P हेडग्रुप को जन्म देता है। यदि ऐसा है, तो झिल्ली आइसोप्रेनोइड्स द्वारा प्रदान किए गए गुण जीवन की उत्पत्ति के शुरुआती दौर में ही लिपिड विभाजन को स्थापित करते हैं"।[80]

बैक्टीरिया से संबंध

350px त्रि-डोमेन प्रणाली के बीच के संबंध जीवन की उत्पत्ति को समझने के लिए केंद्रीय महत्व के हैं। अधिकांश चयापचय मार्ग, जो किसी जीव के अधिकांश जीनों का उद्देश्य हैं, आर्किया और बैक्टीरिया के बीच आम हैं, जबकि जीन अभिव्यक्ति में शामिल अधिकांश जीन आर्किया और यूकैरियोटा के बीच आम हैं।[81] प्रोकैरियोट्स के भीतर, आर्कियल कोशिका संरचना ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की संरचना के सबसे समान है, मुख्य रूप से क्योंकि दोनों में एक एकल लिपिड बाइलेयर होती है[82] और आमतौर पर इसमें विभिन्न रासायनिक संरचना का एक मोटा सैक्युलस (बाह्य कंकाल) होता है।[83] प्रोकैरियोटिक समरूपों (homologs) के विभिन्न जीन/प्रोटीन अनुक्रमों पर आधारित कुछ फाइलोजीनेटिक ट्री में, आर्कियल समरूप ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया के समरूपों से अधिक निकटता से संबंधित हैं।[82] आर्किया और ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया कई महत्वपूर्ण प्रोटीनों में संरक्षित इंडेल (indels) भी साझा करते हैं, जैसे कि Hsp70 और glutamine synthetase I;[82][84] लेकिन इन जीनों के फाइोजेनी की व्याख्या डोमेन-अंतर जीन स्थानांतरण को प्रकट करने के लिए की गई थी,[85][86] और यह जीव-संबंधों को नहीं दर्शा सकता है।[87]

यह प्रस्ताव किया गया है कि एंटीबायोटिक चयन दबाव (selection pressure) के जवाब में आर्किया ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया से विकसित हुआ था।[82][84][88] यह इस अवलोकन से सुझाया गया है कि आर्किया कई प्रकार के एंटीबायोटिक्स के प्रति प्रतिरोधी हैं जो मुख्य रूप से ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया द्वारा निर्मित होते हैं,[82][84] और यह कि ये एंटीबायोटिक्स मुख्य रूप से उन जीनों पर कार्य करते हैं जो आर्किया को बैक्टीरिया से अलग करते हैं। प्रस्ताव यह है कि ग्राम-पॉजिटिव एंटीबायोटिक्स की ओर प्रतिरोध की दिशा में चयनात्मक दबाव अंततः एंटीबायोटिक्स के कई लक्षित जीनों में व्यापक परिवर्तन लाने के लिए पर्याप्त था, और ये तनाव वर्तमान समय के आर्किया के सामान्य पूर्वजों का प्रतिनिधित्व करते हैं।[88] एंटीबायोटिक चयन, या किसी अन्य प्रतिस्पर्धी चयनात्मक दबाव के जवाब में आर्किया का विकास, एंटीबायोटिक-उत्पादक जीवों से बचने के लिए खाली पड़े पारिस्थितिक क्षेत्र (niches) की खोज के परिणाम के रूप में अत्यधिक वातावरण (जैसे उच्च तापमान या अम्लता) के लिए उनके अनुकूलन की व्याख्या भी कर सकता है;[88][89] कैवेलियर-स्मिथ (Cavalier-Smith) ने एक समान सुझाव दिया है, जिसे Neomura परिकल्पना कहा जाता है।[90] इस प्रस्ताव को प्रोटीन संरचनात्मक संबंधों की जांच करने वाले अन्य कार्यों[91] और अध्ययनों द्वारा भी समर्थन दिया जाता है जो यह सुझाव देते हैं कि ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया प्रोकैरियोट्स के भीतर सबसे शुरुआती शाखाओं वाले वंशों का गठन कर सकते हैं।[92]

यूकैरियोट्स से संबंध

আরও দেখুন: Symbiogenesis

[93]

आर्किया और यूकैरियोट्स के बीच विकासवादी संबंध अस्पष्ट बना हुआ है। कोशिका संरचना और कार्य में समानताओं के अलावा जिन पर नीचे चर्चा की गई है, कई आनुवंशिक पेड़ दोनों को एक समूह में रखते हैं।[94]

पेचीदा बनाने वाले कारकों में यह दावा शामिल है कि यूकेरियोट्स (eukaryotes) और आर्कियाई संघ थर्मोप्रोटोटा (Thermoproteota) के बीच का संबंध, आर्कियाई जगत मेथेनोबैक्टीरियाटी (Methanobacteriati) और थर्मोप्रोटोटा के बीच के संबंध की तुलना में अधिक निकट है[95] और कुछ बैक्टीरिया में आर्किया जैसे जीनों की उपस्थिति, जैसे कि क्षैतिज जीन स्थानांतरण (horizontal gene transfer) के कारण थर्मोटोगा मैरिटिमा (Thermotoga maritima)।[96] मानक परिकल्पना यह बताती है कि यूकेरियोट्स के पूर्वज आर्किया से बहुत पहले अलग हो गए थे,[97][98] और यूकेरियोट्स का उद्भव सहजीवन उत्पत्ति (symbiogenesis) यानी एक आर्कियान (archaean) और एक यूबैक्टीरियम (eubacterium) के संलयन के माध्यम से हुआ, जिससे माइटोकॉन्ड्रिया (mitochondria) का निर्माण हुआ; यह परिकल्पना समूहों के बीच आनुवंशिक समानताओं को समझाती है।[93] इसके विपरीत, इयोसाइट परिकल्पना (eocyte hypothesis) मानती है कि यूकैरियोटा (Eukaryota) आर्किया से अपेक्षाकृत काफी बाद में उभरा।[99]

2015 में खोजा गया आर्किया का एक वंश, लोकीआर्कियाम (Lokiarchaeum) (प्रस्तावित नए संघ "लोकीआर्कियाोटा" (Lokiarchaeota) का), जिसका नाम आर्कटिक महासागर में लोकी का कैसल (Loki's Castle) नामक एक हाइड्रोथर्मल वेंट (hydrothermal vent) के नाम पर रखा गया था, उस समय ज्ञात यूकेरियोट्स से सबसे अधिक निकटता से संबंधित पाया गया था। इसे प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स के बीच एक संक्रमणकालीन जीव कहा गया है।[100][101]

तब से "लोकीआर्कियाोटा" के कई सिस्टर फिला (सह-संघ) ("थोरआर्कियाोटा" (Thorarchaeota), "ओडिनआर्कियाोटा" (Odinarchaeota), "हेमडालआर्कियाोटा" (Heimdallarchaeota)) खोजे जा चुके हैं, जो सभी मिलकर एक नए प्रस्तावित सुपरग्रुप "आसगर्ड" (Asgard) का गठन करते हैं।[33][102][103]

प्रॉमेथियार्कियाटी (Promethearchaeati) / "आसगर्ड" सदस्यों और यूकेरियोट्स के बीच के संबंध का विवरण अभी भी विचाराधीन है,[104] हालांकि, जनवरी 2020 में वैज्ञानिकों ने बताया कि प्रॉमेथियार्कियाम सिंथ्रोफिकम (Promethearchaeum syntrophicum), जो प्रॉमेथियार्कियाटी / "आसगर्ड" आर्किया का एक प्रकार है, लगभग दो अरब साल पहले सरल प्रोकैरियोटिक और जटिल यूकैरियोटिक सूक्ष्मजीवों के बीच एक संभावित कड़ी हो सकता है।[105][106][107]

आकारिकी (Morphology)

आर्किया का व्यास 0.1 माइक्रोमीटर (μm) से लेकर 15 μm से अधिक तक होता है, और वे आमतौर पर गोल, छड़ (rods), सर्पिल या प्लेट के रूप में पाए जाते हैं।[108] थर्मोप्रोटोटा (Thermoproteota) में आकृतियों के अंतर्गत सल्फोलोबस (Sulfolobus) में अनियमित आकार की पालीय (lobed) कोशिकाएं, थर्मोफिलम (Thermofilum) में आधे माइक्रोमीटर से कम व्यास वाले सुई जैसे फिलामेंट, और थर्मोप्रोटस (Thermoproteus) तथा पाइरोबैकुलम (Pyrobaculum) में लगभग पूरी तरह से आयताकार छड़ें शामिल हैं।[109] हैलोक्वाड्रैटम (Haloquadratum) वंश के आर्किया जैसे कि हैलोक्वाड्रैटम वाल्सबी (Haloquadratum walsbyi) चपटे, वर्गाकार नमूने होते हैं जो अत्यधिक लवणीय (hypersaline) पोखरों में रहते हैं।[110] इन असामान्य आकृतियों को संभवतः उनकी कोशिका भित्तियों (cell walls) और एक प्रोकैरियोटिक साइटोसकेलेटन (prokaryotic cytoskeleton) दोनों द्वारा बनाए रखा जाता है। अन्य जीवों के साइटोसकेलेटन घटकों से संबंधित प्रोटीन आर्किया में मौजूद होते हैं,[111] और उनकी कोशिकाओं के भीतर फिलामेंट बनते हैं,[112] लेकिन अन्य जीवों के विपरीत, इन कोशिकीय संरचनाओं को बहुत कम समझा गया है।[113] थर्मोप्लाज्मा (Thermoplasma) और फेरोप्लाज्मा (Ferroplasma) में कोशिका भित्ति (cell wall) के अभाव का अर्थ है कि कोशिकाओं की आकृतियाँ अनियमित होती हैं, और वे अमीबा (amoebae) जैसी दिख सकती हैं।[114]

कुछ प्रजातियां 200 μm तक लंबे कोशिकाओं के समुच्चय (aggregates) या फिलामेंट बनाती हैं।[108] ये जीव बायोफिल्म (biofilms) में प्रमुख हो सकते हैं।[115] विशेष रूप से, संवर्धन (culture) में थर्मोकॉकस कोएलेसेन्स (Thermococcus coalescens) कोशिकाओं के समुच्चय आपस में संलयित होकर एकल विशाल कोशिकाएं बनाते हैं।[116] पाइरोडिक्टियम (Pyrodictium) वंश के आर्किया एक जटिल बहुकोशिकीय कॉलोनी का उत्पादन करते हैं जिसमें लंबी, पतली खोखली नलिकाओं की सरणियाँ शामिल होती हैं जिन्हें कैनुला (cannulae) कहा जाता है जो कोशिकाओं की सतहों से बाहर निकलती हैं और उन्हें एक घने झाड़ी जैसे समुच्चय में जोड़ती हैं।[117] इन कैनुलाओं का कार्य अभी तय नहीं है, लेकिन वे पड़ोसियों के साथ संचार या पोषक तत्वों के आदान-प्रदान की अनुमति दे सकते हैं।[118] बहु-प्रजाति की कॉलोनियां मौजूद हैं, जैसे कि "स्ट्रिंग-ऑफ-पर्ल्स" (string-of-pearls) समुदाय जिसकी खोज 2001 में जर्मनी के एक दलदली क्षेत्र में की गई थी। एक नए मेथेनोबैक्टीरियाटी प्रजाति की गोल सफेद कॉलोनियां पतली तंतुओं के साथ व्यवस्थित होती हैं जो 15 cm तक लंबी हो सकती हैं; ये तंतु बैक्टीरिया की एक विशेष प्रजाति से बने होते हैं।[119]

संरचना, संघटन विकास और संचालन

आर्किया और बैक्टीरिया की कोशिका संरचना आमतौर पर समान होती है, लेकिन कोशिका का संघटन और संगठन आर्किया को अलग करता है। बैक्टीरिया की तरह, आर्किया में आंतरिक झिल्लियां (membranes) और अंगक (organelles) नहीं होते हैं।[69] बैक्टीरिया की तरह, आर्किया की कोशिका झिल्ली (cell membrane) आम तौर पर एक कोशिका भित्ति (cell wall) से घिरी होती है और वे एक या एक से अधिक कशाभिकाओं (flagella) का उपयोग करके तैरते हैं।[120] संरचनात्मक रूप से, आर्किया ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया (gram-positive bacteria) के सबसे समान होते हैं। अधिकांश में एक एकल प्लाज्मा झिल्ली और कोशिका भित्ति होती है, और इनमें पेरिप्लाज्मिक स्पेस (periplasmic space) नहीं होता है; इस सामान्य नियम का अपवाद इग्निकोक्कस (Ignicoccus) है, जिसमें एक विशेष रूप से बड़ा पेरिप्लाज्म होता है जिसमें झिल्ली से बंधे वेसिकल होते हैं और जो एक बाहरी झिल्ली से घिरा होता है।[121]

कोशिका भित्ति और आर्चिएला (Cell wall and archaella)

আরও দেখুন: Cell wall#Archaeal cell walls

अधिकांश आर्किया (लेकिन थर्मोप्लाज्मा और फेरोप्लाज्मा नहीं) में कोशिका भित्ति होती है।[114] अधिकांश आर्किया में, भित्ति सतह-परत प्रोटीनों से बनती है, जो एक एस-लेयर (S-layer) का निर्माण करती है।[122] एस-लेयर प्रोटीन अणुओं की एक कठोर सारणी (array) है जो कोशिका के बाहर को ढकती है (जैसे चेन मेल या जंजीरी कवच)।[123] यह परत रासायनिक और भौतिक दोनों प्रकार की सुरक्षा प्रदान करती है, और मैक्रोमोलेक्यूल्स (macromolecules) को कोशिका झिल्ली के संपर्क में आने से रोक सकती है।[124] बैक्टीरिया के विपरीत, आर्किया की कोशिका भित्ति में पेप्टिडoglycan नहीं होता है।[125] मेथेनोबैक्टीरियालेस (Methanobacteriales) की कोशिका भित्ति में स्यूडोपेप्टिडोग्लाइकन (pseudopeptidoglycan) होता है, जो आकारिकी, कार्य और भौतिक संरचना में यूबैक्टीरियल पेप्टिडोग्लाइकन जैसा दिखता है, लेकिन स्यूडोपेप्टिडोग्लाइकन रासायनिक संरचना में अलग होता है; इसमें डी-अमीनो अम्ल (D-amino acids) और एन-एसिटाइलमुरैमिक एसिड (N-acetylmuramic acid) का अभाव होता है, और उत्तर वाले के स्थान पर एन-एसिटाइलटैलोसामिनुरोनिक एसिड (N-Acetyltalosaminuronic acid) होता है।[124]

आर्कियाई कशाभिकाओं को आर्चिएला (archaella) कहा जाता है, जो बैक्टीरिया के कशाभिकों (flagella) की तरह कार्य करती हैं - उनके लंबे डंठल (stalks) आधार पर घूर्णी मोटरों (rotatory motors) द्वारा संचालित होते हैं। ये मोटरें झिल्ली के पार एक प्रोटॉन प्रवणता (proton gradient) द्वारा संचालित होती हैं, लेकिन आर्चिएला संरचना और विकास में काफी भिन्न होती हैं।[120] दोनों प्रकार की कशाभिकाएं अलग-अलग पूर्वजों से विकसित हुईं। बैक्टीरियल कशाभिका का टाइप III स्राव प्रणाली (type III secretion system) के साथ एक सामान्य पूर्वज है,[126][127] जबकि आर्कियाई कशाभिकाएं बैक्टीरियल टाइप IV पिलाई (type IV pili) से विकसित हुई प्रतीत होती हैं।[128] बैक्टीरियल कशाभिका के विपरीत, जो खोखली होती है और केंद्रीय छिद्र से होते हुए कशाभिका के टिप तक जाने वाले सबयूनिट्स द्वारा बनती है, आर्कियाई कशाभिकाएं आधार पर सबयूनिट्स जोड़कर संश्लेषित होती हैं।[129]

झिल्लियां (Membranes)

आर्कियाई झिल्लियां बैक्टीरियल और यूकेरियोटिक झिल्लियों से अलग अणुओं से बनी होती हैं।[130] सभी जीवों में, कोशिका झिल्ली (cell membranes) फॉस्फोलिपिड (phospholipids) के रूप में जाने जाने वाले अणुओं से बनी होती हैं। इन अणुओं में एक ध्रुवीय भाग होता है जो पानी में घुल जाता है (फॉस्फेट "शीर्ष"), और एक "चिकना" अध्रुवीय भाग होता है जो नहीं घुलता है (लिपिड पूंछ)। ये भिन्न भाग एक ग्लिसरोल मोइटी द्वारा जुड़े होते हैं। पानी में, फॉस्फोलिपिड समूह बनाते हैं, जिसमें सिर पानी की ओर और पूंछ पानी से दूर होती है। कोशिका झिल्लियों में मुख्य संरचना इन फॉस्फोलिपिडों की एक दोहरी परत होती है, जिसे लिपिड बाइलेयर (lipid bilayer) कहा जाता है।[131]

आर्किया के फॉस्फोलिपिड चार तरीकों से असामान्य हैं:

  • उनकी झिल्लियां ग्लिसरोल-ईथर लिपिड (ether lipids) से बनी होती हैं, जबकि बैक्टीरिया और यूकेरियोट्स की झिल्लियां मुख्य रूप से ग्लिसरोल-एस्टर लिपिड से बनी होती हैं।[132] अंतर उस प्रकार के बंधन का है जो लिपिड को ग्लिसरोल मोइटी से जोड़ता है; दोनों प्रकार दाईं ओर के चित्र में पीले रंग में दिखाए गए हैं। एस्टर लिपिड में, यह एक एस्टर बॉन्ड होता है, जबकि ईथर लिपिड में यह एक ईथर बॉन्ड होता है।[133]
  • आर्कियाई ग्लिसरोल मोइटी की स्टिरियोकैमिस्ट्री (stereochemistry) अन्य जीवों में पाई जाने वाली संरचना की दर्पण छवि (mirror image) है। ग्लिसरोल मोइटी दो रूपों में हो सकती है जो एक दूसरे की दर्पण छवियां होती हैं, जिन्हें एनैन्शियोमर (enantiomers) कहा जाता है। जिस प्रकार दाहिना हाथ बाएं हाथ के दस्ताने में आसानी से फिट नहीं बैठता है, वैसे ही एक प्रकार के एनैन्शियोमर का उपयोग या निर्माण आमतौर पर दूसरे के लिए अनुकूलित एंजाइमों द्वारा नहीं किया जा सकता है। आर्कियाई फॉस्फोलिपिड sn-ग्लिसरोल-1-फॉस्फेट के बैकबोन (कंकाल) पर बने होते हैं, जो sn-ग्लिसरोल-3-फॉस्फेट का एनैन्शियोमर है, जो बैक्टीरिया और यूकेरियोट्स में पाया जाने वाला फॉस्फोलिपिड बैकबोन है। यह सुझाव देता है कि आर्किया, बैक्टीरिया और यूकेरियोट्स की तुलना में फॉस्फोलिपिड्स को संश्लेषित करने के लिए पूरी तरह से अलग एंजाइमों का उपयोग करते हैं। ऐसे एंजाइम जीवन के इतिहास में बहुत पहले विकसित हुए थे, जो अन्य दो डोमेन से शुरुआती अलगाव को इंगित करता है।[130]
  • आर्कियाई लिपिड पूंछें अन्य जीवों से इस बात में भिन्न होती हैं कि वे कई उप-शाखाओं वाली लंबी आइसोप्रेनोइड श्रृंखलाओं पर आधारित होती हैं, जिनमें कभी-कभी साइक्लोपेंटेन या साइक्लोहेक्जेन रिंग होते हैं।[134] इसके विपरीत, अन्य जीवों की झिल्लियों में फैटी एसिड (fatty acids) में बिना उप-शाखाओं या रिंगों वाली सीधी श्रृंखलाएं होती हैं। हालांकि आइसोप्रेनोइड्स कई जीवों के जैव रसायन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, लेकिन केवल आर्किया ही फॉस्फोलिपिड बनाने के लिए उनका उपयोग करते हैं। ये शाखित श्रृंखलाएं उच्च तापमान पर आर्कियाई झिल्लियों को लीक होने से रोकने में मदद कर सकती हैं।[135]
  • कुछ आर्किया में, लिपिड बाइलेयर (द्विपरत) को मोनोलेयर (एकल परत) द्वारा बदल दिया जाता है। वास्तव में, आर्किया दो फॉस्फोलिपिड अणुओं की पूंछों को दो ध्रुवीय सिरों वाले एक ही अणु में संलयित करते हैं (एक बोलाएम्फिफाइल (bolaamphiphile)); यह संलयन उनकी झिल्लियों को अधिक कठोर बना सकता है और कठोर वातावरण का विरोध करने में अधिक सक्षम बना सकता है।[136] उदाहरण के लिए, फेरोप्लाज्मा (Ferroplasma) में लिपिड इस प्रकार के होते हैं, जो अत्यधिक अम्लीय आवास में इस जीव के जीवित रहने में सहायता करते हैं।[137]

उपापचय (Metabolism)

আরও দেখুন: Microbial metabolism आर्किया (Archaea) अपने उपापचय (metabolism) में रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक विशाल विविधता प्रदर्शित करते हैं और ऊर्जा के कई स्रोतों का उपयोग करते हैं। ऊर्जा और कार्बन स्रोतों के आधार पर इन प्रतिक्रियाओं को पोषण समूहों (nutritional groups) में वर्गीकृत किया जाता है। कुछ आर्किया अकार्बनिक यौगिकों जैसे सल्फर या अमोनिया से ऊर्जा प्राप्त करते हैं (वे कीमोट्रोफ होते हैं)। इनमें नाइट्रिफ़ायर्स, मिथेनोजेन और अवायवीय मीथेन ऑक्सीडाइज़र शामिल हैं।[138] इन प्रतिक्रियाओं में, एक यौगिक रेडॉक्स (redox) प्रतिक्रिया के माध्यम से दूसरे को इलेक्ट्रॉन पास करता है, जिससे कोशिका की गतिविधियों को संचालित करने के लिए ऊर्जा निकलती है। एक यौगिक इलेक्ट्रॉन दाता के रूप में और दूसरा इलेक्ट्रॉन ग्राही के रूप में कार्य करता है। मुक्त हुई ऊर्जा का उपयोग कीमियोस्मोसिस (chemiosmosis) के माध्यम से एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (ATP) उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, जो ठीक वही बुनियादी प्रक्रिया है जो यूकेरियोटिक कोशिकाओं के माइटोकॉन्ड्रिया में होती है।[139]

आर्किया के अन्य समूह सूर्य के प्रकाश को ऊर्जा के स्रोत के रूप में उपयोग करते हैं (वे फोटोोट्रोफ हैं), लेकिन इनमें से किसी भी जीव में ऑक्सीजन-उत्पादक प्रकाश संश्लेषण (photosynthesis) नहीं होता है।[139] कई बुनियादी उपापचय मार्ग (metabolic pathways) जीवन के सभी रूपों में साझा किए जाते हैं; उदाहरण के लिए, आर्किया ग्लाइकोलिसिस के एक संशोधित रूप (एंटनर-डॉउडोर्फ़ मार्ग) और या तो एक पूर्ण या आंशिक साइट्रिक एसिड चक्र का उपयोग करते हैं।[140] अन्य जीवों के साथ ये समानताएं संभवतः जीवन के इतिहास में शुरुआती मूल और उनकी उच्च स्तर की दक्षता दोनों को दर्शाती हैं।[141]

आर्कियाई उपापचय में पोषण के प्रकार
पोषण का प्रकार ऊर्जा का स्रोत कार्बन का स्रोत उदाहरण
 फोटोोट्रोफ (Phototrophs)   सूर्य का प्रकाश   कार्बनिक यौगिक   हैलोबैक्टीरियम (Halobacterium) 
 लिथोट्रोफ (Lithotrophs)  अकार्बनिक यौगिक  कार्बनिक यौगिक या कार्बन स्थिरीकरण  फेरोग्लोबस (Ferroglobus), मिथेनोबैक्टीरिया (Methanobacteria) या पाइरोलोबस (Pyrolobus) 
 ऑर्गेनोट्रोफ (Organotrophs)  कार्बनिक यौगिक   कार्बनिक यौगिक या कार्बन स्थिरीकरण   पायरोकोकस (Pyrococcus), सल्फोलोबस (Sulfolobus) या मिथेनोसार्सिनालेस (Methanosarcinales) 

कुछ मिथेनोबैक्टीरियाटी (Methanobacteriati) मिथेनोजेन (वे आर्किया जो उपापचय के परिणामस्वरूप मीथेन उत्पन्न करते हैं) होते हैं जो दलदलों जैसे अवायवीय वातावरण (anaerobic environments) में रहते हैं। उपापचय का यह रूप बहुत पहले विकसित हुआ था, और यह भी संभव है कि पहला स्वतंत्र रूप से जीने वाला जीव एक मिथेनोजेन था।[142] एक आम प्रतिक्रिया में हाइड्रोजन को ऑक्सीकृत करने के लिए इलेक्ट्रॉन ग्राही के रूप में कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग शामिल है। मिथेनोजेनेसिस में सहएंजाइम (coenzymes) की एक श्रृंखला शामिल होती है जो इन आर्किया के लिए अद्वितीय हैं, जैसे सहएंजाइम एम (coenzyme M) और मिथेनोफुरन (methanofuran)।[143] अन्य कार्बनिक यौगिकों जैसे ऐल्कोहॉल, एसिटिक एसिड या फार्मिक एसिड का उपयोग मिथेनोजेन द्वारा वैकल्पिक इलेक्ट्रॉन ग्राही के रूप में किया जाता है। ये प्रतिक्रियाएं आंत-निवासी (gut-dwelling) आर्किया में आम हैं। एसिटिक एसिड को 'एसिटोट्रोफिक' आर्किया द्वारा सीधे मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड में भी तोड़ा जाता है। ये एसिटोट्रोफ्स मिथेनोसार्सिनालेस (Methanosarcinales) गण के आर्किया हैं, और सूक्ष्मजीवों उन समुदायों का एक प्रमुख हिस्सा हैं जो बायोगैस का उत्पादन करते हैं।[144]

[145] अन्य आर्किया कार्बन स्थिरीकरण (carbon fixation) नामक प्रक्रिया में कार्बन के स्रोत के रूप में वातावरण में मौजूद 2 का उपयोग करते हैं (वे ऑटोट्रोफ हैं)। इस प्रक्रिया में या तो केल्विन चक्र का अत्यधिक संशोधित रूप[146] शामिल होता है या फिर 3-हाइड्रोक्सीप्रोपियोनेट / 4-हाइड्रोक्सीब्यूटीरेट चक्र नामक एक अन्य उपापचय मार्ग शामिल होता है।[147] थर्मोप्रोटोटा (Thermoproteota) विपरीत क्रेब्स चक्र (reverse Krebs cycle) का भी उपयोग करते हैं जबकि मिथेनोबैक्टीरियाटी (Methanobacteriati) अपचयी एसिटाइल-CoA मार्ग (reductive acetyl-CoA pathway) का उपयोग करते हैं।[148] कार्बन स्थिरीकरण को अकार्बनिक ऊर्जा स्रोतों द्वारा संचालित किया जाता है। ज्ञात आर्किया में से कोई भी प्रकाश संश्लेषण (photosynthesis) नहीं करता है।[149] आर्कियाई ऊर्जा स्रोत अत्यधिक विविध हैं, और ऑक्सीजन या धातु आयनों को इलेक्ट्रॉन ग्राही के रूप में उपयोग करते हुए नाइट्रोसोपुमिलालेस (Nitrosopumilales) द्वारा अमोनिया के ऑक्सीकरण से लेकर[150][151] सल्फोलोबस (Sulfolobus) की प्रजातियों द्वारा हाइड्रोजन सल्फाइड या तात्विक सल्फर के ऑक्सीकरण तक फैले हुए हैं।[139]

फोटोोट्रोफिक (Phototrophic) आर्किया एटीपी (ATP) के रूप में रासायनिक ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए प्रकाश का उपयोग करते हैं। हैलोबैक्टीरिया (Halobacteria) में, बैक्टेरियोरहोडोप्सिन (bacteriorhodopsin) और हैलोरहोडोप्सिन (halorhodopsin) जैसे प्रकाश-सक्रिय आयन पंप प्लाज्मा झिल्ली के पार कोशिका के बाहर और अंदर आयनों को पंप करके आयन प्रवणता (ion gradients) उत्पन्न करते हैं। इन विद्युत रासायनिक प्रवणताओं (electrochemical gradients) में संग्रहीत ऊर्जा को तब ATP सिंथेस द्वारा ATP में परिवर्तित किया जाता है।[108] यह प्रक्रिया फोटोफॉस्फोराइलेशन (photophosphorylation) का एक रूप है। झिल्लियों के पार आयनों को ले जाने की इन प्रकाश-संचालित पंपों की क्षमता प्रोटीन के केंद्र में निहित रेटिनॉल सहकारक (cofactor) की संरचना में प्रकाश-संचालित परिवर्तनों पर निर्भर करती है।[152]

आनुवंशिकी (Genetics)

আরও দেখুন: Plasmid, Genome आर्किया में आमतौर पर एक एकल गोलाकार गुणसूत्र (circular chromosome) होता है,[153] लेकिन कई यूरीआर्किया (euryarchaea) में इस गुणसूत्र की कई प्रतियां होने का पता चला है।[154] वर्ष 2002 तक ज्ञात सबसे बड़ा आर्कियाई जीनोम मिथेनोसार्सिना एसिटिवोरान्स (Methanosarcina acetivorans) में 5,751,492 आधार युग्म (base pairs) का था।[155] नैनोआर्कियाम इक्विटंस (Nanoarchaeum equitans) का छोटा 490,885 आधार-युग्म वाला जीनोम इस आकार का दसवां हिस्सा है और ज्ञात सबसे छोटा आर्कियाई जीनोम है; अनुमान है कि इसमें केवल 537 प्रोटीन-कोडिंग जीन मौजूद हैं।[156] डीएनए के छोटे स्वतंत्र टुकड़े, जिन्हें प्लास्मिड (plasmids) कहा जाता है, वे भी आर्किया में पाए जाते हैं। प्लास्मिड को शारीरिक संपर्क के माध्यम से कोशिकाओं के बीच स्थानांतरित किया जा सकता है, एक ऐसी प्रक्रिया में जो बैक्टीरियल संयुग्मन (bacterial conjugation) के समान हो सकती है।[157][158]

[159]

आर्किया आनुवंशिक रूप से बैक्टीरिया और यूकेरियोट्स से अलग हैं, जिसमें किसी भी एक आर्कियाई जीनोम द्वारा एनकोड किए गए प्रोटीन का 15% तक डोमेन के लिए अद्वितीय होता है, हालांकि इनमें से अधिकांश अद्वितीय जीनों का कोई ज्ञात कार्य नहीं है।[160] शेष अद्वितीय प्रोटीनों में से जिनका कोई पहचाना गया कार्य है, उनमें से अधिकांश मिथेनोबैक्टीरियाटी (Methanobacteriati) से संबंधित हैं और मिथेनोजेनेसिस में शामिल हैं। जो प्रोटीन आर्किया, बैक्टीरिया और यूकेरियोट्स साझा करते हैं, वे कोशिका कार्य के एक सामान्य केंद्र (common core) का निर्माण करते हैं, जो मुख्य रूप से अनुलेखन (transcription), अनुवादन (translation), और न्यूक्लियोटाइड उपापचय से संबंधित हैं।[161] अन्य विशिष्ट आर्कियाई विशेषताएं संबंधित कार्य के जीनों का संगठन हैं – जैसे कि नए ऑपेरॉन में एक ही उपापचय मार्ग में चरणों को उत्प्रेरित करने वाले एंजाइम, और tRNA जीनों तथा उनके अमीनोएसाइल tRNA सिंथेस में बड़े अंतर।[161]

आर्किया में अनुलेखन (transcription) बैक्टीरियल की तुलना में यूकेरियोटिक अनुलेखन से अधिक मिलता-जुलता है, जिसमें आर्कियाई आरएनए पोलिमेरेज़ (RNA polymerase) यूकेरियोट्स में इसके समकक्ष के बहुत करीब है,[153] जबकि आर्कियाई अनुवादन (translation) बैक्टीरियल और यूकेरियोटिक दोनों समकक्षों के लक्षण दिखाता है।[162] हालांकि आर्किया में केवल एक प्रकार का आरएनए पॉलीमरेज़ होता है, लेकिन अनुलेखन में इसकी संरचना और कार्य यूकेरियोटिक आरएनए पॉलीमरेज़ II के करीब प्रतीत होता है, जिसमें समान प्रोटीन असेंबली (जनरल ट्रांसक्रिप्शन फैक्टर्स) किसी जीन के प्रमोटर से आरएनए पॉलीमरेज़ के बंधन को निर्देशित करती हैं,[163] लेकिन अन्य आर्कियाई अनुलेखन कारक (transcription factors) बैक्टीरिया में पाए जाने वाले कारकों के करीब हैं।[164] अनुलेखनोत्तर रूपांतरण (Post-transcriptional modification) यूकेरियोट्स की तुलना में सरल है, क्योंकि अधिकांश आर्कियाई जीनों में इंट्रॉन (introns) नहीं होते हैं, हालांकि उनके ट्रांसफर आरएनए और राइबोसोमल आरएनए जीनों में कई इंट्रॉन होते हैं,[165] और कुछ प्रोटीन-कोडिंग जीनों में इंट्रॉन हो सकते हैं।[166][167]

क्षैतिज जीन अंतरण और आनुवंशिक विनिमय (Horizontal gene transfer and genetic exchange)

हैलोफेरैक्स वोल्केनी (Haloferax volcanii), जो एक अत्यधिक हैलोफिलिक आर्कियन है, कोशिकाओं के बीच साइटोप्लाज्मिक पुल बनाता है जिनका उपयोग किसी एक कोशिका से दूसरी कोशिका में किसी भी दिशा में डीएनए को स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है।[168]

जब अतितापसह (hyperthermophilic) आर्किया सल्फोलोबस सोलफैटारिकस[169] और सल्फोलोबस एसिडोकैल्डारियस[170] को डीएनए-क्षति पहुंचाने वाले यूवी (UV) विकिरण या ब्लीमाइसिन (bleomycin) या माइटोमाइसिन सी (mitomycin C) एजेंटों के संपर्क में लाया जाता है, तो प्रजाति-विशिष्ट सेलुलर एकत्रीकरण (cellular aggregation) प्रेरित होता है। S. solfataricus में एकत्रीकरण को अन्य शारीरिक तनावों, जैसे पीएच (pH) या तापमान परिवर्तन द्वारा प्रेरित नहीं किया जा सकता था,[169] जो यह सुझाव देता है कि एकत्रीकरण विशेष रूप से डीएनए क्षति (DNA damage) द्वारा प्रेरित होता है। एजोन (Ajon) और अन्य ने[170] दिखाया कि यूवी-प्रेरित सेलुलर एकत्रीकरण S. acidocaldarius में उच्च आवृत्ति के साथ गुणसूत्र मार्कर विनिमय (chromosomal marker exchange) को मध्यस्थ करता है। पुनर्संयोजन दर (Recombination rates) अप्ररित संवर्द्धन (uninduced cultures) की तुलना में तीन गुना अधिक तक बढ़ गई। फ्रोल्स (Frols) और अन्य[169][171] तथा एजोन और अन्य ने[170] यह परिकल्पना की कि सेलुलर एकत्रीकरण समजात पुनर्संयोजन (homologous recombination) के माध्यम से क्षतिग्रस्त डीएनए की बढ़ी हुई मरम्मत प्रदान करने के लिए सल्फोलोबस कोशिकाओं के बीच प्रजाति-विशिष्ट डीएनए स्थानांतरण को बढ़ाता है। यह प्रतिक्रिया लैंगिक अंतःक्रिया का एक आदिम रूप हो सकती है जो अधिक अच्छी तरह से अध्ययन किए गए बैक्टीरियल ट्रांसफॉर्मेशन सिस्टम के समान है जो कोशिकाओं के बीच प्रजाति-विशिष्ट डीएनए स्थानांतरण से भी जुड़े हैं जो डीएनए क्षति की समजात पुनर्संयोजन मरम्मत की ओर ले जाते हैं।[172]

आर्कियाई विषाणु (Archaeal viruses)

आर्किया कई विषाणुओं (viruses) का लक्ष्य होते हैं, जो बैक्टीरिया और यूकेरियोटिक विषाणुओं से भिन्न एक विविधतापूर्ण विरोस्फीयर (virosphere) बनाते हैं। इन्हें अब तक 15–18 डीएनए-आधारित कुलों (families) में व्यवस्थित किया गया है, लेकिन कई प्रजातियाँ अभी भी पृथक्कृत नहीं हैं और वर्गीकरण की प्रतीक्षा में हैं।[173][174][175] इन कुलों को अनौपचारिक रूप से दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है: आर्किया-विशिष्ट (archaea-specific) और सर्वव्यापि (cosmopolitan)। आर्किया-विशिष्ट विषाणु केवल आर्कियाई प्रजातियों को लक्षित करते हैं और वर्तमान में इसमें 12 कुल शामिल हैं। इस समूह में कई अनूठी, पहले से अज्ञात विषाणु संरचनाएँ देखी गई हैं, जिनमें शामिल हैं: बोतल के आकार के, कुल्हाड़ी (स्पिंडल) के आकार के, कुंडली (कॉइल) के आकार के, और दून (ड्रॉपलेट) के आकार के विषाणु।[174] हालांकि आर्किया-विशिष्ट प्रजातियों के जनन चक्र और जीनोमिक तंत्र अन्य विषाणुओं के समान हो सकते हैं, लेकिन उनमें ऐसी अनूठी विशेषताएँ होती हैं जो विशेष रूप से उनके द्वारा संक्रमित परपोषी (host) कोशिकाओं की आकारिकी (morphology) के कारण विकसित हुई हैं।[173] उनके विषाणु मुक्ति (release) तंत्र अन्य फ़ेजों (phages) से भिन्न होते हैं। बैक्टीरियोफेज (Bacteriophages) आमतौर पर या तो लिटिक मार्ग, लाइसोजेनिक मार्ग, या (शायद ही कभी) दोनों के मिश्रण से गुजरते हैं।[176] अधिकांश आर्किया-विशिष्ट विषाणु तनाव अपने परपोषियों के साथ एक स्थिर, कुछ हद तक लाइसोजेनिक संबंध बनाए रखते हैं - जो एक दीर्घकालिक (chronic) संक्रमण के रूप में प्रकट होता है। इसमें परपोषी कोशिका को मारे बिना विषाणु कणों (virions) का क्रमिक और निरंतर उत्पादन तथा विमोचन शामिल है।[177] प्रैंगिशविली (2013) ने उल्लेख किया कि यह परिकल्पना की गई है कि पुच्छयुक्त (tailed) आर्कियाई फ़ेज उन बैक्टीरियोफेज से उत्पन्न हुए हैं जो हेलोआर्कियाई प्रजातियों को संक्रमित करने में सक्षम हैं। यदि यह परिकल्पना सही है, तो यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि अन्य डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए विषाणु (double-stranded DNA viruses) जो शेष आर्किया-विशिष्ट समूह का निर्माण करते हैं, वैश्विक विषाणु समुदाय में अपना एक अनूठा समूह हैं। क्रुपोविक और अन्य (2018) का कहना है कि क्षैतिज जीन स्थानांतरण (horizontal gene transfer) के उच्च स्तर, विषाणु जीनोम में तेजी से उत्परिवर्तन दर (mutation rates), और सार्वभौमिक जीन अनुक्रमों की कमी ने शोधकर्ताओं को आर्कियाई विषाणुओं के विकासात्मक मार्ग को एक नेटवर्क के रूप में देखने के लिए प्रेरित किया है। इस नेटवर्क और वैश्विक विरोस्फीयर में फ़ाइलोजीनेटिक मार्कर (phylogenetic marker) के बीच समानताओं की कमी, साथ ही गैर-विषाणु तत्वों के बाहरी जुड़ाव से यह पता चल सकता है कि आर्किया-विशिष्ट विषाणुओं की कुछ प्रजातियाँ गैर-विषाणु मोबाइल जेनेटिक एलिमेंट्स (MGE) से विकसित हुई हैं।[174]

इन विषाणुओं का सबसे विस्तार से अध्ययन थर्मोफ़ाइल (ऊष्मरागी) जीवों में किया गया है, विशेष रूप से सल्फ़ोलोबेल्स (Sulfolobales) और थर्मोप्रोटेलिस (Thermoproteales) गणों में।[178] सिंगल-स्ट्रैंडेड डीएनए विषाणु (single-stranded DNA viruses) के दो समूहों को हाल ही में पृथक्कृत किया गया है जो आर्किया को संक्रमित करते हैं। एक समूह का उदाहरण हैलोरुब्रूम प्लियोमॉर्फिक वायरस 1 (प्लीओलिपोविरिडे) है जो लवणरागी (halophilic) आर्किया को संक्रमित करता है,[179] और दूसरा एरोपाइरम कॉइल-शेड वायरस (स्पिरोविरिडे) द्वारा है जो एक अति-ऊष्मरागी (hyperthermophilic; 90–95 °C पर इष्टतम वृद्धि) परपोषी को संक्रमित करता है।[180] विशेष रूप से, बाद वाले विषाणु में वर्तमान में रिपोर्ट किया गया सबसे बड़ा ssDNA जीनोम है। इन विषाणुओं के खिलाफ रक्षा में ऐसे पुनरावर्ती डीएनए (repetitive DNA) अनुक्रमों से होने वाला आरएनए हस्तक्षेप (RNA interference) शामिल हो सकता है जो विषाणुओं के जीनों से संबंधित होते हैं।[181][182]

जनन (Reproduction)

আরও দেখুন: अलैंगिक जनन

आर्किया बाइनरी या बहु विखंडन (fission), विखंडीकरण (fragmentation), या मुकुलन (budding) द्वारा अलैंगिक रूप से जनन करते हैं; समसूत्री विभाजन (mitosis) और अर्धसूत्री विभाजन (meiosis) नहीं होते हैं, इसलिए यदि आर्किया की कोई प्रजाति एक से अधिक रूपों में मौजूद है, तो सभी में समान आनुवंशिक सामग्री होती है।[108] कोशिका विभाजन (Cell division) एक कोशिका चक्र (cell cycle) में नियंत्रित होता है; कोशिका के गुणसूत्र (chromosome) की प्रतिकृति बनने और दो संतति गुणसूत्रों के अलग होने के बाद, कोशिका विभाजित हो जाती है।[183] सल्फ़ोलोबस (Sulfolobus) वंश में, चक्र की विशेषताएँ जीवाणु और यूकेरियोटिक दोनों प्रणालियों के समान होती हैं। गुणसूत्र समतुल्य यूकेरियोटिक एंजाइमों से मिलते-जुलते डीएनए पॉलिमरेज़ (DNA polymerases) का उपयोग करके कई प्रारंभिक बिंदुओं (origins of replication) से प्रतिकृति बनाते हैं।[184]

मीथेनोबैक्टीरियाटा में कोशिका विभाजन प्रोटीन FtsZ, जो कोशिका के चारों ओर एक सिकुड़ने वाली वलय (ring) बनाता है, और सेप्टम के घटक जो कोशिका के केंद्र में निर्मित होते हैं, अपने जीवाणु समकक्षों के समान होते हैं।[183] क्रैन-[185][186] और थाउमार्सीया (thaumarchaea) में,[187] कोशिका विभाजन मशीनरी Cdv एक समान भूमिका निभाती है। यह मशीनरी यूकेरियोटिक ESCRT-III मशीनरी से संबंधित है जो, हालांकि कोशिका छंटाई में अपनी भूमिका के लिए सबसे अच्छी तरह जानी जाती है, विभाजित कोशिका के बीच अलगाव में भी भूमिका निभाती हुई देखी गई है, जो कोशिका विभाजन में एक पैतृक (ancestral) भूमिका का सुझाव देती है।[188]

जीवाणु और यूकेरियोट्स दोनों बीजाणु (spores) बनाते हैं, लेकिन आर्किया नहीं।[189] हेलोआर्किया की कुछ प्रजातियाँ समलक्ष्य लक्षण स्विचिंग (phenotypic switching) से गुजरती हैं और कई अलग-अलग कोशिका प्रकारों के रूप में बढ़ती हैं, जिसमें मोटी दीवार वाली संरचनाएँ भी शामिल हैं जो ऑस्मोटिक आघात (osmotic shock) के प्रति प्रतिरोधी होती हैं और आर्किया को कम नमक सांद्रता वाले पानी में जीवित रहने की अनुमति देती हैं, लेकिन ये जनन संरचनाएँ नहीं हैं और इसके बजाय नए आवासों तक पहुँचने में उनकी मदद कर सकती हैं।[190]

व्यवहार (Behavior)

संचार (Communication)

मूल रूप से ऐसा माना जाता था कि आर्किया में कोरम सेंसिंग (Quorum sensing) मौजूद नहीं होता है, लेकिन हाल के अध्ययनों ने कुछ प्रजातियों में कोरम सेंसिंग के माध्यम से क्रॉस-टॉक करने में सक्षम होने के प्रमाण दिखाए हैं। अन्य अध्ययनों ने बायोफ़िल्म वृद्धि के दौरान आर्किया और बैक्टीरिया के बीच सिनोट्रॉफ़िक (syntrophic) अंतःक्रियाओं को दिखाया है। हालांकि आर्कियाई कोरम सेंसिंग में शोध सीमित है, कुछ अध्ययनों ने आर्कियाई प्रजातियों में LuxR प्रोटीनों का पता लगाया है, जो बैक्टीरिया के LuxR के साथ समानताएँ प्रदर्शित करते हैं, और अंततः उच्च घनत्व संचार में उपयोग किए जाने वाले छोटे अणुओं का पता लगाने की अनुमति देते हैं। बैक्टीरिया के समान, आर्किया LuxR सोलो (solos) ने AHLs (लैक्टोन) और गैर-AHLs लिगेंड से बंधने के लिए दिखाया है, जो कोरम सेंसिंग के माध्यम से अंतर-प्रजाति (intraspecies), अंतर-प्रजाति (interspecies), और अंतर-राज्य (interkingdom) संचार करने में एक बड़ा हिस्सा है।[191]

बायोफ़िल्म (Biofilms)

आर्किया को बायोफ़िल्म बनाने के लिए जाना जाता है, जो सूक्ष्मजीवों के बीच एक आम रणनीति है।[192] ऐसा माना जाता है कि आर्कियाई बायोफ़िल्म के निर्माण में कोरम सेंसिंग एक भूमिका निभाता है, लेकिन बैक्टीरियल कोरम सेंसिंग की तुलना में आर्कियाई कोरम सेंसिंग के बारे में कम जानकारी है। कुछ आर्किया को तब बायोफ़िल्म बनाते हुए देखा गया है जब pH एक विशिष्ट मान पर होता है, उदाहरण के लिए आवश्यक रूप से कोरम सेंसिंग पर भरोसा किए बिना। ये बायोफ़िल्म सूक्ष्मजीवों के स्थिर (sessile) समुदाय हैं (इनमें कई अलग-अलग प्रजातियाँ हो सकती हैं) जो बाह्यकोशिकीय पॉलीमेरिक पदार्थ (extracellular polymeric substances) का उत्पादन करते हैं, जिनका उपयोग एक मैट्रिक्स बनाने के लिए किया जाता है, जिसके भीतर सूक्ष्मजीव बढ़ सकते हैं। बायोफ़िल्म फायदेमंद होते हैं क्योंकि वे: जीवों को अजैविक तनावों से बचाते हैं; क्षैतिज जीन स्थानांतरण की सुविधा प्रदान करते हैं; और सिनोट्रॉफ़ी (syntropy) को होने में सक्षम बनाते हैं।

बायोफ़िल्म निर्माण के कई चरण होते हैं: संलग्नक (attachment); सूक्ष्म-कॉलोनी निर्माण; परिपक्वता (maturation); और फैलाव (dispersal)। संलग्नक चरण के दौरान आर्किया टाइप-4 पिलाई और आर्चाएला (archaella) द्वारा किसी सतह से उत्क्रमणीय रूप से जुड़े होते हैं। कुछ आर्किया के पास संलग्नक में शामिल अन्य संरचनाएँ होती हैं जैसे हामी (hami); फ़िमब्रिया (fimbriae); या कैनुले (cannulae)। सूक्ष्म कॉलोनी चरण के दौरान, बाह्यकोशिकीय पॉलीमेरिक पदार्थ मैट्रिक्स का उत्पादन किया जाता है, और कई आर्किया को कोशिकाओं के बीच पिल्स और नैनोवायर का उत्पादन करते हुए देखा गया है। परिपक्वता चरण के दौरान मैट्रिक्स एक परिष्कृत वास्तुकला (architecture) ले लेता है, जैसे कि बायोफ़िल्म से कचरे के बाहर निकलने के रास्ते शामिल करना। विभिन्न आर्किया को अलग-अलग वास्तुकला के साथ बायोफ़िल्म का उत्पादन करते हुए देखा गया है। अंत में, फैलाव हो सकता है, जहाँ कोशिकाएँ बायोफ़िल्म को छोड़ना शुरू कर देती हैं, यह प्रक्रिया आर्किया में देखी गई है लेकिन इसके पीछे के तंत्र को समझा नहीं गया है।[192]

पारिस्थितिकी (Ecology)

आवास (Habitats)

आर्किया एक व्यापक श्रेणी के आवासों में मौजूद हैं, जिन्हें वैश्विक पारितंत्रों के एक प्रमुख हिस्से के रूप में मान्यता प्राप्त है,[20] और महासागरों में लगभग 20% सूक्ष्मजीव कोशिकाओं का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं[193] साथ ही समुद्र तल के तलछट में बड़ी संख्या में कोशिकाएँ शामिल हैं। हालाँकि, सबसे पहले खोजे जाने वाले आर्किया चरमरागी (extremophiles) थे।[138] वास्तव में, कुछ आर्किया उच्च तापमान में जीवित रहते हैं, जो अक्सर 100 C से ऊपर होता है, जैसा कि गीज़र (geysers), ब्लैक स्मोकर (black smokers), और तेल के कुओं में पाया जाता है। अन्य सामान्य आवासों में बहुत ठंडे आवास और अत्यधिक नमकीन, अम्लीय, या क्षारीय पानी शामिल हैं, लेकिन आर्किया में मध्यरागी (mesophiles) भी शामिल हैं जो हल्की परिस्थितियों में, दलदल (swamps) और मार्शभूमि, मलजल (sewage), महासागर, जानवरों की आंतों के मार्ग (intestinal tract), और मिट्टी में बढ़ते हैं।[6][20] पादप वृद्धि-प्रोत्साहक राइज़ोबैक्ट्रिया (PGPR) के समान, आर्किया को पादप वृद्धि प्रोत्साहन का एक स्रोत भी माना जाता है।[6]

चरमरागी आर्किया चार मुख्य शारीरिक (physiological) समूहों के सदस्य हैं। ये लवणरागी (halophiles), ऊष्मरागी (thermophiles), क्षाररागी (alkaliphiles), और अम्लरागी (acidophiles) हैं।[194] ये समूह व्यापक या फ़ाइलम-विशिष्ट नहीं हैं, और न ही वे परस्पर अनन्य हैं, क्योंकि कुछ आर्किया कई समूहों से संबंधित हैं। फिर भी, वे वर्गीकरण के लिए एक उपयोगी शुरुआती बिंदु हैं।[195]

लवणरागी (Halophiles), जिनमें हैलोबैक्टीरियम वंश शामिल है, अत्यधिक नमकीन वातावरण जैसे कि खारे पानी की झील (salt lakes) में रहते हैं और 20–25% से अधिक लवणता पर अपने जीवाणु समकक्षों से संख्या में अधिक होते हैं।[138] ऊष्मरागी (Thermophiles) 45 C से ऊपर के तापमान पर गर्म झरनों जैसी जगहों पर सबसे अच्छी तरह बढ़ते हैं; अति-ऊष्मरागी (hyperthermophilic) आर्किया 80 C से अधिक तापमान पर इष्टतम रूप से बढ़ते हैं।[196] आर्कियाई मेथेनोपाइरस कैंडलेरी (Methanopyrus kandleri) स्ट्रेन 116 122 C पर भी जनन कर सकता है, जो किसी भी जीव का दर्ज किया गया सबसे उच्च तापमान है।[197]

अन्य आर्किया बहुत अम्लीय या क्षारीय परिस्थितियों में मौजूद होते हैं।[194] उदाहरण के लिए, सबसे चरम आर्कियाई अम्लरागियों में से एक पिक्रॉफ़िलस टॉरिडस (Picrophilus torridus) है, जो pH 0 पर बढ़ता है, जो 1.2 मोलर सल्फ्यूरिक अम्ल में पनपने के बराबर है।[198]

चरम वातावरण के प्रति इस प्रतिरोध ने आर्किया को बाह्यग्ग्रही जीवन (extraterrestrial life) के संभावित गुणों के बारे में अटकलों का केंद्र बना दिया है।[199] कुछ चरमरागी आवास मंगल ग्रह (Mars) के आवासों से बहुत अलग नहीं हैं,[200] जिससे यह सुझाव मिलता है कि जीवकल्प रोगाणु उल्कापिंडों में ग्रहों के बीच स्थानांतरित हो सकते हैं।[201]

हाल ही में, कई अध्ययनों से पता चला है कि आर्किया न केवल मध्यरागी और ऊष्मरागी वातावरण में मौजूद हैं, बल्कि कम तापमान पर भी मौजूद हैं, जो कभी-कभी उच्च संख्या में होते हैं। उदाहरण के लिए, आर्किया ठंडे महासागरीय वातावरण जैसे ध्रुवीय समुद्रों में आम हैं।[202] और भी अधिक महत्वपूर्ण प्वक (plankton) समुदाय के बीच गैर-चरम आवासों में दुनिया के महासागरों में पाए जाने वाले आर्किया की बड़ी संख्या है (पिकोप्लांकटन के हिस्से के रूप में)।[203] हालांकि ये आर्किया अत्यधिक उच्च संख्या में मौजूद हो सकते हैं (सूक्ष्मजीव बायोमास का 40% तक), इनमें से लगभग किसी भी प्रजाति को शुद्ध संवर्धन (pure culture) में पृथक्कृत और अध्ययन नहीं किया गया है।[204] परिणामस्वरूप, महासागर पारिस्थितिकी में आर्किया की भूमिका के बारे में हमारी समझ प्रारंभिक है, इसलिए वैश्विक जैव भू-रासायनिक चक्रों पर उनका पूर्ण प्रभावlargely unexplored (काफी हद तक अनछुआ) रहता है।[205] कुछ समुद्री थर्मोप्रोटोटा (Thermoproteota) नाइट्रीकरण (nitrification) करने में सक्षम हैं, जो यह सुझाव देते हैं कि ये जीव महासागरीय नाइट्रोजन चक्र को प्रभावित कर सकते हैं,[150] हालांकि ये समुद्री थर्मोप्रोटोटा ऊर्जा के अन्य स्रोतों का भी उपयोग कर सकते हैं।[206]

समुद्र तल को ढकने वाले तलछट (sediments) में भी भारी संख्या में आर्किया पाए जाते हैं, ये जीव कम से कम 12.8%,[207] और कई स्थानों पर, महासागर के तल से 1 मीटर नीचे की गहराई पर जीवित कोशिकाओं का बहुमत बनाते हैं।[208][209] यह प्रदर्शित किया गया है कि सभी महासागरीय सतह के तलछट में (1,000 से 10,000 मीटर पानी की गहराई से), विषाणु संक्रमण का प्रभाव बैक्टीरिया की तुलना में आर्किया पर अधिक होता है और विषाणु-प्रेरित आर्किया का लिसिस कुल मारे गए सूक्ष्मजीव बायोमास का एक तिहाई हिस्सा होता है, जिसके परिणामस्वरूप वैश्विक स्तर पर प्रति वर्ष लगभग 0.3 से 0.5 गीगाटन कार्बन निकलता है।[210]

रासायनिक चक्रण में भूमिका

আরও দেখুন: जैव-भू-रासायनिक चक्र आर्किया (Archaea) अपने विभिन्न आवासों के माध्यम से कार्बन, नाइट्रोजन और सल्फर जैसे तत्वों का पुनर्चक्रण करते हैं।[211] आर्किया नाइट्रोजन चक्र में कई चरणों को पूरा करते हैं। इसमें वे प्रतिक्रियाएं शामिल हैं जो पारिस्थितिक तंत्र से नाइट्रोजन को हटाती हैं (जैसे नाइट्रेट-आधारित श्वसन और डिनिट्रिफ़िकेशन) तथा वे प्रक्रियाएं भी शामिल हैं जो नाइट्रोजन को जोड़ती हैं (जैसे नाइट्रेट का समामेलन और नाइट्रोजन स्थिरीकरण)।[212][213]

शोधकर्ताओं ने हाल ही में अमोनिया ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं में आर्किया की संलिप्तता की खोज की है। ये प्रतिक्रियाएं महासागरों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं।[151][214] आर्किया मिट्टी में अमोनिया के ऑक्सीकरण के लिए भी महत्वपूर्ण प्रतीत होते हैं। वे नाइट्राइट का उत्पादन करते हैं, जिसे अन्य रोगाणु फिर नाइट्रेट में ऑक्सीकृत करते हैं। पौधे और अन्य जीव बाद वाले का उपभोग करते हैं।[215]

सल्फर चक्र में, सल्फर यौगिकों को ऑक्सीकृत करके बढ़ने वाले आर्किया चट्टानों से इस तत्व को मुक्त करते हैं, जिससे यह अन्य जीवों के लिए उपलब्ध हो जाता है, लेकिन ऐसा करने वाले आर्किया, जैसे कि सल्फोलोबस (Sulfolobus), अपशिष्ट उत्पाद के रूप में सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन करते हैं, और परित्यक्त खानों में इन जीवों की वृद्धि अम्लीय खदान जल निकासी (acid mine drainage) और अन्य पर्यावरणीय क्षति में योगदान दे सकती है।[216]

कार्बन चक्र में, मेथेनोजेन (methanogen) आर्किया हाइड्रोजन को हटाते हैं और अवायुजीवी पारिस्थितिक तंत्र जैसे कि तलछट, दलदल और मलजल-उपचार संयंत्रों में अपघटक के रूप में कार्य करने वाली सूक्ष्मजीवों की आबादी द्वारा कार्बनिक पदार्थों के क्षय में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।[217]

अन्य जीवों के साथ अंतःक्रिया

আরও দেখুন: जैविक अंतःक्रिया

आर्किया और अन्य जीवों के बीच अच्छी तरह से अध्ययन की गई अंतःक्रियाएं या तो सहजीवी (mutual) हैं या सहभोजी (commensal) हैं। 2003 तक ज्ञात आर्किया रोगजनकों (pathogens) या परजीवियों के कोई स्पष्ट उदाहरण नहीं हैं,[218][219] लेकिन मेथेनोजेन की कुछ प्रजातियों के बारे में सुझाव दिया गया है कि वे मुंह के संक्रमण में शामिल हो सकती हैं,[220][221] और नैनोआर्किअम इक्विटन्स (Nanoarchaeum equitans) आर्किया की एक अन्य प्रजाति का परजीवी हो सकता है, क्योंकि यह केवल क्रीआर्किओट इग्निकोक्कस हॉस्पिटालिस (Ignicoccus hospitalis) की कोशिकाओं के भीतर जीवित रहता है और प्रजनन करता है,[156] और अपने पोषक (host) को कोई लाभ पहुँचाता प्रतीत नहीं होता है।[222]

सहपोषिता (Mutualism)

सहपोषिता विभिन्न प्रजातियों के व्यक्तियों के बीच एक ऐसी अंतःक्रिया है जिसके परिणामस्वरूप अंतःक्रिया करने वाली आबादी के प्रति व्यक्ति प्रजनन और/या उत्तरजीविता पर सकारात्मक (लाभकारी) प्रभाव पड़ता है। सहपोषिता का एक अच्छी तरह से समझा जाने वाला उदाहरण प्रोटोजोआ और मेथेनोजेनिक आर्किया के बीच की अंतःक्रिया है जो सेलूलोज़ को पचाने वाले जानवरों, जैसे कि जुगाली करने वाले पशु (ruminants) और दीमक, की पाचक नली में पाई जाती है।[223] इन अवायुजीवी वातावरणों में, प्रोटोजोआ ऊर्जा प्राप्त करने के लिए पौधे के सेलूलोज़ को तोड़ते हैं। यह प्रक्रिया अपशिष्ट उत्पाद के रूप में हाइड्रोजन छोड़ती है, लेकिन हाइड्रोजन का उच्च स्तर ऊर्जा उत्पादन को कम करता है। जब मेथेनोजेन हाइड्रोजन को मीथेन में परिवर्तित करते हैं, तो प्रोटोजोआ को अधिक ऊर्जा का लाभ मिलता है।[224]

अवायुजीवी प्रोटोजोआ में, जैसे कि प्लागिओपाइला फ्रोंटाटा (Plagiopyla frontata), ट्राइमाइमा (Trimyema), हेटरोमेटोपस (Heterometopus) और मेटोपस कॉर्टस (Metopus contortus), आर्किया प्रोटोजोआ के अंदर निवास करते हैं और उनके हाइड्रोजनोसोम (hydrogenosomes) में उत्पादित हाइड्रोजन का उपभोग करते हैं।[225][226][227][228][229] आर्किया बड़े जीवों के साथ भी जुड़ते हैं। उदाहरण के लिए, समुद्री आर्कियन सिनआर्कियम सिम्बायोसम (Cenarchaeum symbiosum), स्पंज अक्सिनेला मेक्सिकाना (Axinella mexicana) का एक अंतःसहजीवी (endosymbiont) है।[230]

सहभोजिता (Commensalism)

कुछ आर्किया सहभोजी होते हैं, जो दूसरे जीव को मदद या हानि पहुँचाए बिना किसी संबंध से लाभ उठाते हैं। उदाहरण के लिए, मेथेनोजेन मेथेनोब्रेविबैक्टर स्मिथी (Methanobrevibacter smithii) मानव वनस्पति (human flora) में अब तक का सबसे आम आर्कियन है, जो मानव आंत में प्रोकैरियोट्स में से लगभग दस में से एक हिस्सा बनाता है।[231] दीमक और इंसानों में, ये मेथेनोजेन वास्तव में सहजीवी (mutualists) हो सकते हैं, जो पाचन में सहायता के लिए आंत में अन्य रोगाणुओं के साथ अंतःक्रिया करते हैं।[232] आर्कियन समुदाय कई अन्य जीवों के साथ भी जुड़ते हैं, जैसे कोरल की सतह पर,[233] और पौधों की जड़ों के आसपास की मिट्टी के क्षेत्र में (राइजोस्फेयर)।[234][235]

परजीविता (Parasitism)

यद्यपि आर्किया की रोगजनक (pathogens) होने की कोई ऐतिहासिक प्रतिष्ठा नहीं है, फिर भी आर्किया अक्सर ई. कोलाई (E. coli) जैसे अधिक सामान्य रोगजनकों के समान जीनोम के साथ पाए जाते हैं,[236] जो आज के रोगजनकों के साथ चयापचय संबंधी कड़ियों और विकासवादी इतिहास को दर्शाते हैं। आर्किया को अधिक विशिष्ट प्रजातियों में आर्किया के वर्गीकरण की कमी के कारण नैदानिक अध्ययनों में असंगत रूप से पाया गया है।[237] कैंडिडाटस सुकूनाआर्किअम मिराबिले (Candidatus Sukunaarchaeum mirabile) का छोटा हुआ जीनोम यह सुझाव देता है कि यह एक विशेष परजीवी है जो अपने डाइनोफ्लैगellate पोषक पर अत्यधिक निर्भर है।[238]

प्रौद्योगिकी और उद्योग में महत्व

আরও দেখুন: जैव प्रौद्योगिकी एक्सट्रोफाइल आर्किया, विशेष रूप से वे जो गर्मी या अम्लता और क्षारकता की अधिकता के प्रति प्रतिरोधी हैं, ऐसे एंजाइम (enzymes) का स्रोत हैं जो इन कठोर परिस्थितियों में कार्य करते हैं।[239][240] इन एंजाइमों के कई उपयोग पाए गए हैं। उदाहरण के लिए, थर्मोस्टेबल DNA पॉलीमरेज़, जैसे कि पाइरोकॉकस फ्यूरोसस (Pyrococcus furiosus) का Pfu DNA पॉलीमरेज़, आणविक जीव विज्ञान में क्रांति ले आया, जिससे डीएनए के क्लोनिंग के लिए अनुसंधान में एक सरल और तीव्र तकनीक के रूप में पॉलीमरेज़ श्रृंखला अभिक्रिया (polymerase chain reaction) का उपयोग किया जा सका। उद्योग में, पाइरोकॉकस की अन्य प्रजातियों में एमाइलेज, गैलेक्टोसिडेस और पुलुलानेज, जो 100 C से अधिक तापमान पर कार्य करते हैं, उच्च तापमान पर खाद्य प्रसंस्करण (food processing) की अनुमति देते हैं, जैसे कि कम लैक्टोज वाले दूध और मट्ठा (whey) का उत्पादन।[241] इन थर्मोफिलिक आर्किया के एंजाइम कार्बनिक विलायकों में भी बहुत स्थिर होते हैं, जिससे हरित रसायन विज्ञान (green chemistry) में पर्यावरण के अनुकूल प्रक्रियाओं में उनका उपयोग होता है जो कार्बनिक यौगिकों को संश्लेषित करते हैं।[240] यह स्थिरता उन्हें संरचनात्मक जीव विज्ञान में उपयोग करना आसान बनाती है। परिणामस्वरूप, एक्सट्रोफाइल आर्किया से जीवाणु या यूकेरियोटिक एंजाइमों के समकक्षों का उपयोग अक्सर संरचनात्मक अध्ययनों में किया जाता है।[242]

आर्कियन एंजाइमों के अनुप्रयोगों की श्रृंखला के विपरीत, जैव प्रौद्योगिकी में स्वयं जीवों का उपयोग कम विकसित है। मेथेनोजेनिक आर्किया मलजल उपचार का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैं, क्योंकि वे सूक्ष्मजीवों के उस समुदाय का हिस्सा हैं जो अवायुजीवी पाचन (anaerobic digestion) करते हैं और बायोगैस का उत्पादन करते हैं।[243] खनिज प्रसंस्करण में, एसिडोफिलिक आर्किया अयस्क से धातुओं के निष्कर्षण के लिएार वादा दिखाते हैं, जिसमें सोना, कोबाल्ट और तांबा शामिल हैं।[244]

आर्किया संभावित रूप से उपयोगी एंटीबायोटिक के एक नए वर्ग की मेजबानी करते हैं। इनमें से कुछ आर्किओसिन (archaeocins) की विशेषता बताई गई है, लेकिन सैकड़ों अन्य के मौजूद होने का अनुमान है, विशेष रूप से हैलोबैक्टीरिया और सल्फोलोबस के भीतर। ये यौगिक जीवाणु एंटीबायोटिक्स से संरचना में भिन्न हैं, इसलिए इनमें कार्रवाई के नए तरीके हो सकते हैं। इसके अलावा, वे आर्कियल आणविक जीव विज्ञान में उपयोग के लिए नए चयन योग्य मार्कर (selectable markers) के निर्माण की अनुमति दे सकते हैं।[245]

इन्हें भी देखें

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बाहरी लिंक

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सामान्य

वर्गीकरण

जीनोमिक्स

Q10872

स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के “Archaea” लेख का अनुवाद। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Archaea यह अनुवाद स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।

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