डाइनामाइट न्यूज़ आप जानते हैं कि क्यों सिकुड़ जाते हैं बैक्टीरिया? क्या होता है जब आप पर उन पर कदम रखते हैं तो, पढ़ें ये खास रिपोर्ट
जब आप केले जैसी कुछ चीजों पर कदम रखते हैं, तो वे कुचल जाती हैं और जमीन पर सपाट हो जाती हैं। लेकिन जब आप किसी चट्टान जैसी अन्य चीज़ों पर कदम रखते हैं, तो वे अपना आकार बनाए रखती हैं और प्रभावित नहीं होती हैं। पढ़िये पूरी खबर डाइनामाइट न्यूज़ पर
कोलोराडो: जब आप केले जैसी कुछ चीजों पर कदम रखते हैं, तो वे कुचल जाती हैं और जमीन पर सपाट हो जाती हैं। लेकिन जब आप किसी चट्टान जैसी अन्य चीज़ों पर कदम रखते हैं, तो वे अपना आकार बनाए रखती हैं और प्रभावित नहीं होती हैं। तो क्या होता है जब आप बैक्टीरिया पर कदम रखते हैं? क्या वे सिकुड़ जाते हैं?
वैसे हम रासायनिक और जैविक इंजीनियरों के रूप में सूक्ष्मजीवों और अन्य कोशिकाओं के साथ काम करते हैं, हममें से किसी ने भी वास्तव में उन्हें प्रयोगशाला में कुचलने की कोशिश नहीं की है।
हममें से एक की पृष्ठभूमि भौतिकी में है और वह जीव विज्ञान में यांत्रिक शक्तियों का अध्ययन करता है, जबकि हम में से एक आनुवंशिक रूप से सूक्ष्मजीवों को इंजीनियर करता है और जैव ईंधन और अन्य रसायन बनाने के लिए उनका विकास करता है।
हम दोनों के बीच, हमने सोचा कि हम उत्तर का पता लगा सकते हैं।
बल और दबाव
आइए सोचें कि जब आप किसी चीज़ पर कदम रखते हैं तो क्या होता है। जब भी आप किसी वस्तु को धक्का देते हैं या खींचते हैं, तो आप उस पर एक बल लगाते हैं। उसके बाद क्या होता है यह इस बात पर निर्भर करता है कि आप कितना बल लगा रहे हैं और वस्तु के गुण क्या हैं।
आपके कदमों पर लगने वाला बल मुख्य रूप से आपके शरीर के वजन से आता है। वह क्षेत्र भी महत्वपूर्ण है जिस पर आपके पैर पर वह बल वितरित होता है, जो दबाव बनाता है।
क्षेत्र के बारे में वह हिस्सा महत्वपूर्ण है - यही कारण है कि आप स्नोशूज़ के साथ बर्फ पर चल सकते हैं, लेकिन नियमित जूते के साथ आप उसमें ढंस जाएंगे।
आप किसी वस्तु के वजन को उसके क्षेत्रफल से विभाजित करके दबाव की गणना कर सकते हैं। यदि आपका पैर लगभग 7 इंच (लगभग 18 सेंटीमीटर) लंबाई और 4 इंच (10 सेमी) चौड़ाई वाली एक आयत है, तो इसका सतह क्षेत्र 28 वर्ग इंच (180 वर्ग सेमी) है। और यदि आपका वजन 110 पाउंड (50 किलोग्राम) है, तो प्रति वर्ग इंच आपके द्वारा लगाया जाने वाला बल लगभग 3.9 पाउंड प्रति वर्ग इंच होगा।
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तुलना के लिए, समुद्र तल पर आपके शरीर पर हवा का दबाव, या वायुमंडलीय दबाव, 14.7 पाउंड प्रति वर्ग इंच है।
ज़मीन पर आपके क़दमों की आवाज़ की तुलना में वातावरण आप पर काफ़ी अधिक दबाव डालता है - आप इसे महसूस नहीं कर पाते क्योंकि यह आपके शरीर के अंदर हवा के आंतरिक दबाव से संतुलित होता है।
एक सूक्ष्म जीव पर कदम रखना
अब जब आप किसी जीवाणु कोशिका पर अपने कदम का बल लगाते हैं तो उसका क्या होता है? बैक्टीरिया के अलग-अलग आकार होते हैं, गोले से लेकर छड़ और सर्पिल तक। जीवाणु कोशिकाओं में दीवारें होती हैं जो उनके जैल जैसे आंतरिक भाग को पर्यावरण से बचाती हैं। जीवाणु कोशिका दीवार कितनी मजबूत होती है, और क्या यह आपके कदमों के बल का सामना कर सकती है? वैज्ञानिकों ने कई कारणों से जीवाणु कोशिका दीवारों की ताकत का अध्ययन किया है, जिसमें यह पता लगाना भी शामिल है कि क्या उच्च दबाव बैक्टीरिया को मार सकता है। खाद्य उद्योग में लोग दूध जैसे भोजन को हमारे उपभोग के लिए सुरक्षित बनाने के लिए उच्च दबाव का उपयोग करते हैं।
जीवाणु कोशिका दीवारों की कठोरता को निर्धारित करने के लिए, शोधकर्ता उनकी अंतिम तन्यता ताकत को मापने के लिए विभिन्न प्रकार के उपकरणों का उपयोग करते हैं, जो कि अधिकतम दबाव है जिसे कोई वस्तु टूटने से पहले झेल सकती है।
यह किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, उन्हें एक सीलबंद कंटेनर में रखकर और तेजी से दबाव कम करके जब तक कि वह फट न जाए।
1985 के एक अध्ययन में पाया गया कि जीवाणु साल्मोनेला को विस्फोटित करने में लगभग 1,500 पाउंड प्रति वर्ग इंच लगेगा, और बाद के प्रयोगों से पता चला कि सामान्य मिट्टी के जीवाणु बैसिलस सबटिलिस को विस्फोट करने में लगभग 1,900 पाउंड प्रति वर्ग इंच लगेगा।
यह आपके स्नीकर से फुटपाथ और उसके आसपास पड़े किसी भी रोगाणु पर पड़ने वाले दबाव से 400 से 500 गुना अधिक दबाव है।
इन संख्याओं को अलग तरीके से समझने के लिए, एक जीवाणु की कल्पना करें जो इतना बड़ा हो कि एक व्यक्ति उसके ऊपर खड़ा हो सके।
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यदि इसमें साल्मोनेला के समान कोशिका भित्ति की ताकत होगी, तो यह एक ही समय में 110 पाउंड वजन वाले 350 से अधिक लोगों को झेल सकता है। जबकि उच्च दबाव खाद्य प्रसंस्करण जैसे कुछ अनुप्रयोगों में बैक्टीरिया को मार सकता है, लेकिन उन पर किसी के खड़े होने से उनका कुछ नहीं बिगड़ने वाला।
दरारों से फिसलता हुआ
यह स्पष्ट है कि जीवाणु कोशिका की दीवारें बहुत मजबूत होती हैं। लेकिन एक अतिरिक्त जटिलता है जो बैक्टीरिया को कुचलना और भी कठिन बना देती है: वे अविश्वसनीय रूप से छोटे होते हैं। औसत जीवाणु का आकार केवल 1 से 5 माइक्रोन या मीटर का दस लाखवां हिस्सा (एक इंच के दस हजारवें हिस्से से छोटा) होता है। इसकी तुलना में, एक सामान्य पिन की नोक का व्यास लगभग 130 माइक्रोन होता है।
आपकी त्वचा की सतह पर महीन खांचे होते हैं जिन्हें सुल्सी कटिस कहा जाता है, जो औसतन दसियों माइक्रोन गहरे होते हैं।
आपके जूतों के तलवों में भी ऐसे खांचे होते हैं जो आपकी त्वचा की तुलना में बहुत गहरे होते हैं। परिणामस्वरूप, चाहे आप नंगे पैर बैक्टीरिया पर कदम रख रहे हों या जूते पहनते समय, अधिकांश कोशिकाएं उन खांचों में से एक में खिसक जाएंगी और जमीन पर आपके द्वारा लगाए गए पूरे दबाव से बच जाएंगी।
एक पिन पर खड़ा होना
आप बैक्टीरिया कोशिका को कुचलने के लिए अपने पैरों द्वारा उस पर पड़ने वाले दबाव को कैसे बढ़ा सकते हैं? एक सैद्धांतिक तरीका यह होगा कि आप अपने जूतों के निचले हिस्से को सपाट से बहुत नुकीले में बदल दें, जिसमें निचले हिस्से का व्यास पिन की नोक जितना चौड़ा हो। हालांकि इन जूतों पर चलना असंभव होगा, 110 पाउंड का व्यक्ति प्रति वर्ग इंच 56 लाख पाउंड का दबाव डालेगा। यह किसी भी ज्ञात बैक्टीरिया को नष्ट करने के लिए पर्याप्त है।