संरक्षित भिंत

चीनच्या भिंतीचा जो भाग मातीपासून बांधला आहे, त्या मातीत चुनखडी, चिकणमाती यांचाही वापर केला गेला आहे. भिंतीसाठी वापरल्या गेलेल्या मातीच्या मिश्रणातील या विविध घटकांचं प्रमाण हे वेगवेगळ्या ठिकाणी, त्या-त्या ठिकाणच्या हवामानानुसार वेगवेगळं आहे. अशा प्रकारचं मातीचं बांधकाम करताना, ही माती दाबून घट्ट केली जाते. या मातीत सेंद्रिय पदार्थही अस्तित्वात असल्यानं, ही घट्ट केलेली माती नील-हरित सूक्ष्मजीवाणूंसाठी, तसंच शेवाळ, शैवाक (दगडफूल), यासारख्या वनस्पतींच्या वाढीसाठी सुयोग्य ठरली आहे. एकूण एकवीस हजार किलोमीटर लांबीच्या या भिंतीपैकी, सुमारे ८,८०० किलोमीटर लांबीची भिंत ही, चौदाव्या ते सतराव्या शतकात होऊन गेलेल्या मिंग राजवटीच्या काळात बांधली गेली. योऊसोंग काव आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी आपलं संशोधन हे, या मिंग राजवटीतील इ.स. १४४४ ते १५३१ या सुमारे नऊ दशकांच्या काळात झालेल्या, सहाशे किलोमीटर लांबीच्या बांधकामावर केलं आहे.

या संशोधकांनी जेव्हा या सुमारे सहाशे किलोमीटर भिंतीची पाहणी केली, तेव्हा या भिंतीचा एकूण सुमारे दोन-तृतीयांश पृष्ठभाग हा जैविक थरानं आच्छादला असल्याचं त्यांना आढळलं. या जैविक थराची जाडी काही मिलिमीटरपासून काही सेंटिमीटरपर्यंत आहे. या संशोधकांनी आपल्या अभ्यासासाठी, या सहाशे किलोमीटर लांबीच्या भिंतीचे, वेगवेगळ्या प्रदेशातील एकूण आठ भाग निवडले व तिथून भिंतीच्या पृष्ठभागाचे नमुने गोळा केले. हे नमुने वेगवेगळ्या प्रकारचं हवामान असणाऱ्या प्रदेशातून घेतले गेले होते. यांतील काही प्रदेश हे कोरड्या हवामानाचे होते, तर काही प्रदेश हे निम-कोरड्या हवामानाचे होते. यांतील काही नमुने दगडी भिंतीवरच्या जैविक थराचे होते, तर काही नमुने हे मातीच्या भिंतीवरील जैविक थराचे होते. तसंच काही नमुने हे हरित-नील सूक्ष्मजीवाणूंनी व्यापलेल्या थरातले होते आणि काही नमुने हे शेवाळ आणि शैवाकासारख्या वनस्पतींनी व्यापलेल्या थरातले होते. काही नमुन्यांत मात्र अशा प्रकारच्या कोणत्याही जीवाणूंचं वा वनस्पतींचं अस्तित्व नव्हतं. योऊसोंग काव आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी अभ्यासलेल्या, या वेगवेगळ्या प्रकारच्या नमुन्यांची एकूण संख्या १२० इतकी होती.

योऊसोंग काव आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी या सर्व नमुन्यांचा तपशीलवार अभ्यास केला. यांत त्यांनी या नमुन्यांतील विविध नील-हरित सूक्ष्मजीवाणूंच्या व वनस्पतींच्या प्रजाती-जातींचा सूक्ष्मदर्शकाद्वारे तसंच जनुकीय विश्लेषणाद्वारे शोध घेतला आणि विविध नमुन्यांतलं प्रत्येक प्रजाती-जातीचं प्रमाण मोजलं. या जैविक थरातील जीवाणूंच्या आणि वनस्पतींच्या प्रजाती-जाती, त्या-त्या ठिकाणच्या हवामानानुसार वेगवेगळ्या असल्याचं त्यांना आढळलं. तसंच, कोरड्या प्रदेशातील भिंतीवरच्या थरात नील-हरित सूक्ष्मजीवाणूंचं प्रमाण जास्त असल्याचं, तर निम-कोरड्या ठिकाणच्या भिंतीवरच्या थरात शेवाळ-शैवाकासारख्या वनस्पतींचं प्रमाण अधिक असल्याचं त्यांना दिसून आलं. या निरीक्षणांबरोबरच त्यांनी, जैविक थराची जाडी, त्याची घनता, त्या खालील मातीची छिद्रता, त्यातील पाण्याचं प्रमाण, विविध प्रकारचा ताण आणि दाब सहन करण्याची तिथल्या मातीची क्षमता, मातीची होऊ शकणारी धूप, इत्यादी गुणधर्मांचं विविध पद्धतींद्वारे मापन केलं.

जेव्हा या विविध नमुन्यांच्या गुणधर्मांची एकमेकांशी तुलना केली, तेव्हा त्यातून अनपेक्षित गोष्टी स्पष्ट झाल्या. यांतली एक गोष्ट म्हणजे, जैविक थरानं आच्छादलेल्या भिंती या जैविक थर नसलेल्या भिंतींपेक्षा कमी सच्छिद्र होत्या. काही ठिकाणच्या मातीच्या भिंतींची छिद्रता तर वीस-बावीस टक्क्यांपर्यंत कमी होती. त्यामुळे त्या भिंतीत पाणी शिरण्याचं प्रमाणही कमी होतं. त्याचबरोबर जैविक थर असलेल्या भिंती या जैविक थर नसलेल्या भिंतींपेक्षा, ताण आणि दाब सहन करण्याच्या दृष्टीनं अधिक मजबूत असल्याचं या संशोधकांना आढळलं. काही ठिकाणी जैविक थर असलेल्या भिंती, जैविक थर नसलेल्या भिंतींपेक्षा तिपटीहून अधिक मजबूत असल्याचं दिसून येत होतं. जैविक कवच असलेल्या भिंतींमध्ये, तापमानातील चढ-उतारांना तोंड देण्याची तसंच क्षारयुक्त पाण्याच्या शिरकावाला अटकाव करण्याची क्षमताही अधिक होती. हे सर्व निष्कर्ष, भिंतीच्या पृष्ठभागावरील जैविक थर हाच या भिंतीचं वाऱ्या-पावसामुळे होणाऱ्या धूपेपासून, तापमानातील चढ-उतारापासून संरक्षण करीत असल्याचं दर्शवत होते. भिंतींवरचा हा जैविक थर म्हणजे या भिंतीचं संरक्षण कवच ठरलं आहे!

सर्वसाधारणपणे भिंतीवरील वनस्पतींची वाढ ही त्या भिंतीला घातक ठरते. मात्र हा धोका मुख्यतः त्या वनस्पतींच्या, भिंतीत आतवर शिरणाऱ्या मुळांमुळे निर्माण होतो. चीनच्या भिंतीवर निर्माण झालेल्या जैविक कवचातील वनस्पतींची मुळं ही खोलवर शिरणारी मुळं नाहीत. त्यामुळे या वनस्पतींची मुळं या भिंतीला धोका निर्माण करीत नसावीत. या उलट, भिंतीच्या पृष्ठभागावर वाढणाऱ्या सूक्ष्मजीवाणू तसंच वनस्पतींद्वारे निर्माण होत असलेली रसायनं या भिंतीचं रक्षण करीत असावी. कारण या सूक्ष्मजीवाणूंकडून आणि शेवाळ व शैवाकाकडून बहुवारिकांच्या स्वरूपातील शर्करा, अमिनो आम्ल, प्रथिनं निर्माण केली जात असल्याचं ज्ञात आहे. या रसायनांना सिमेंटसारखे गुणधर्म आहेत. ही रसायनं भिंतीच्या छिद्रांत शिरून त्यांना लिंपून टाकीत असावीत, तसंच ती या भिंतीना मजबूतीही प्राप्त करून देत असावीत. या नील-हरित सूक्ष्मजीवाणूंच्या पेशींचं बाह्य आवरण हे तर स्वतःच मजबूत असतं. त्याचाही या भिंतींना मजबूत करण्यात वाटा असण्याची शक्यता योऊसोंग काव आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी व्यक्त केली आहे. या दोन्ही प्रकारच्या जैविक थरांची तुलना करता, शेवाळ-शैवाकांनी युक्त असलेला थर हा नील-हरित सूक्ष्मजीवाणूंनी युक्त असलेल्या थरापेक्षा अधिक मजबूत असल्याचं दिसून आलं आहे.

योऊसोंग काव आणि त्यांच्या इतर सहकाऱ्यांचं हे संशोधन ‘सायन्स अ‍ॅडव्हान्सेस’ या शोधपत्रिकेत प्रसिद्ध झालं आहे. शत्रूपासूनच्या संरक्षणासाठी बांधलेल्या या चीनच्या भिंतीचं स्वतःचं संरक्षण हे, तिच्यावरच्या जैविक कवचाद्वारे होत असल्याचं या संशोधनातून स्पष्ट झालं आहे. मात्र चीनच्या भिंतीवरील या संशोधनाचं महत्त्व, फक्त चीनच्या भिंतीपुरतंच मर्यादित नाही. ऐतिहासिक वारसा ठरलेल्या इतर पुरातन बांधकामांनाही कदाचित ते लागू पडू शकतं. त्यासाठी इतर बांधकामांचाही अभ्यास करावा लागेल. ही शक्यता खरी ठरल्यास, या संशोधनाची व्याप्ती खूपच मोठी ठरणार आहे. बदलत्या हवामानामुळे या बांधकामांवरचं हे जैविक कवच भविष्यात नष्ट होण्याचीही शक्यता आहे. तेव्हा चीनच्या भिंतीसारखी पुरातन बांधकामं जर जतन करायची असतील, तर त्यावरील जैविक कवचाचा नाश थांबवण्याच्या दृष्टीनं संशोधन होणं, हेसुद्धा आवश्यक असणार आहे. आणि अशा संशोधनाला यश लाभलं तर ते, पुरातत्त्वशास्त्राच्या दृष्टीनं एक मोठं पाऊल ठरू शकेल!

(छायाचित्र सौजन्य – Bo Xiao)