தாவரங்கள் தங்களைச் சுற்றியுள்ள காற்றுடன் எப்போதும் ஒரு அமைதியான, கண்ணுக்குத் தெரியாத பரிமாற்றத்தைச் செய்து வருகின்றன. இந்த செயல்முறையை விஞ்ஞானிகள் நீண்ட காலமாகப் புரிந்துகொண்டிருந்தாலும், அதை உண்மையாக காண முடியவில்லை. இப்போது அது மாறியுள்ளது. இல்லினாய்ஸ் அர்பானா-சாம்பெய்ன் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு முன்னோடி அமைப்பை உருவாக்கியுள்ளனர். இது தாவரங்களின் சுவாச செயல்முறை நிகழும் போது உற்றுநோக்கவும் பதிவு செய்யவும் விஞ்ஞானிகளை அனுமதிக்கிறது. இது தாவரங்கள் எவ்வாறு வளர்கின்றன, உயிர் வாழ்கின்றன மற்றும் அழுத்தத்திற்கு எவ்வாறு பதிலளிக்கின்றன என்பது குறித்த புதிய தகவல்களை வழங்குகிறது.
இலைத்துளைகள் என்றால் என்ன, அவை ஏன் முக்கியமானவை?
இலைகளின் மேற்பரப்பில் காணப்படும் நுண்ணிய துளைகளே ஸ்டோமாட்டா எனப்படும் இலைத்துளைகள் ஆகும். இவை பெரும்பாலும் தாவரத்தின் வாய் என விவரிக்கப்படுகின்றன. இந்தத் திறப்புகள், ஒளிச்சேர்க்கைக்காக கார்பன் டை ஆக்சைடை உள்ளே அனுமதித்து, ஆக்ஸிஜன் மற்றும் நீராவி ஆகியவற்றை வெளியிடுவதன் மூலம் தாவரங்களின் உயிர்வாழ்வில் ஒரு முக்கியப் பங்கு வகிக்கின்றன. திறப்பதன் மற்றும் மூடுவதன் மூலம், இலைத்துளைகள் தாவரங்கள் தங்கள் வளர்ச்சியை நீர் சேமிப்புடன் சமநிலைப்படுத்த உதவுகின்றன, குறிப்பாக வெப்பம், வறட்சி அல்லது வறண்ட சூழ்நிலைகளின் போது இது நிகழ்கிறது.
ஸ்டோமாட்டா இன்-சைட் எனப்படும் புதிதாக உருவாக்கப்பட்ட இந்தக் கருவி, ஒரு உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட கான்கோகல் நுண்ணோக்கியை, ஒரு துல்லியமான வாயுப் பரிமாற்ற அளவீட்டு அமைப்பு மற்றும் படப் பகுப்பாய்விற்கான இயந்திர கற்றல் மென்பொருளுடன் ஒருங்கிணைக்கிறது. சோதனைகளின் போது, இலைகளின் சிறிய பகுதிகள் ஒரு சிறிய, உள்ளங்கை அளவு கொண்ட அறைக்குள் வைக்கப்படுகின்றன. அங்கு ஆராய்ச்சியாளர்கள் வெப்பநிலை, ஈரப்பதம், ஒளி, கார்பன் டை ஆக்சைடு அளவுகள் மற்றும் நீர் கிடைப்பதை இறுக்கமாகக் கட்டுப்படுத்த முடியும்.
இந்த அமைப்பு, தாவரங்கள் “சுவாசிக்கும்போது” வாயுக்கள் இலைகளுக்கு உள்ளேயும் வெளியேயும் நகர்வதைக் காட்டும் விரிவான காணொளிகளைப் படம்பிடிக்க விஞ்ஞானிகளை அனுமதிக்கிறது. இதுவரையில் இது ஒரு கோட்பாடாக மட்டுமே இருந்தது.
ஆராய்ச்சியாளர்கள் என்ன கவனித்தனர்?
மேம்பட்ட படப்பிடிப்பு மற்றும் சென்சார்களைப் பயன்படுத்தி, ஒளி, ஈரப்பதம் மற்றும் வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கு இலைத்துளைகள் எவ்வாறு பதிலளிக்கின்றன என்பதை ஆராய்ச்சிக் குழு பதிவு செய்தது. இந்த காட்சிகள், தாவரங்கள் தங்கள் சுற்றுப்புறங்களுக்கு ஏற்ப சரிசெய்யும்போது ஏற்படும் நுட்பமான செல் மாற்றங்களை வெளிப்படுத்தின. இது நீர் ஒழுங்குமுறை, உள் சமநிலை மற்றும் அழுத்தப் பதில்கள் குறித்த மதிப்புமிக்க நுண்ணறிவை வழங்குகிறது.
இல்லினாய்ஸ் பல்கலைக்கழகத்தின் தாவர உயிரியல் துறை மற்றும் மரபணு உயிரியல் நிறுவனத்தைச் சேர்ந்த ஆண்ட்ரூ லீக்கி இந்த செயல்முறை குறித்து விளக்கினார்.. இதுகுறித்து பேசிய அவர் “உதாரணமாக, அவை ஒளியில் துளையைத் திறந்து, இருட்டில் மூடுகின்றன. சாதகமான சூழ்நிலைகள் இருக்கும்போது ஒளிச்சேர்க்கை நடைபெற அனுமதிப்பதற்கும், அதே நேரத்தில் இலையின் உட்புறத்திலிருந்து வளிமண்டலத்திற்கு நீர் இழப்பைக் குறைப்பதற்கும் இது நிகழ்கிறது. வானிலை வெப்பமாகவும் வறண்டதாகவும் இருப்பதால், அல்லது நாம் அவற்றுக்குத் தண்ணீர் ஊற்ற மறந்துவிடுவதால், தாவரங்களுக்குப் போதுமான நீர் கிடைக்காதபோது, அவை வறண்டு போகத் தொடங்கி, நன்றாக வளர்வதில்லை.”
ஸ்டோமாட்டா இன்-சைட் கருவியை உருவாக்குவது ஒரே இரவில் கிடைத்த வெற்றி அல்ல. இந்தக் குழு கிட்டத்தட்ட 5 ஆண்டுகள் இந்த அமைப்பைச் செம்மைப்படுத்துவதிலும், மிக நுண்ணிய நுண்ணோக்கிப் படங்களைத் தொந்தரவு செய்யக்கூடிய மிகச் சிறிய அதிர்வுகளைக் கூட அகற்றுவது போன்ற தொழில்நுட்ப சவால்களைக் கடப்பதிலும் செலவிட்டது. பல முன்மாதிரிகளுக்குப் பிறகு, நிகழ்நேர இலைத்துளை இயக்கத்தைக் கண்டறியும் திறன் கொண்ட ஒரு நிலையான மற்றும் நம்பகமான வடிவமைப்பை அவர்கள் அடைந்தனர்.
இந்தக் கண்டுபிடிப்பு ஏன் மிகவும் முக்கியமானது?
நுண்ணிய மட்டத்தில் இலைத்துளைகள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்வது நவீன விவசாயத்தில் ஒரு புரட்சியை ஏற்படுத்தக்கூடும். இந்தப் துளைகள் எப்போது திறக்கின்றன, மூடப்படுகின்றன என்பதைக் கட்டுப்படுத்தும் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் சமிக்ஞைகளை அடையாளம் காண்பதன் மூலம், மேம்பட்ட நீர் பயன்பாட்டுத் திறனுடன் தொடர்புடைய மரபணுப் பண்புகளை விஞ்ஞானிகளால் துல்லியமாகக் கண்டறிய முடியும். நீர் பற்றாக்குறை ஏற்கனவே விவசாயத்திற்கு மிகப்பெரிய சுற்றுச்சூழல் தடையாக இருக்கும் நிலையில், இந்த அறிவு மிகவும் முக்கியமானது. நீரை மிகவும் திறமையாகப் பயன்படுத்தும் பயிர்கள், அதிகரித்து வரும் வெப்பநிலை மற்றும் நீண்ட வறட்சிகளைச் சிறப்பாகத் தாங்கி நிற்கும், இது மாறிவரும் காலநிலையில் உணவு விநியோகத்தைப் பாதுகாக்க உதவும்.
அடுத்து என்ன?
இல்லினாய்ஸ் அர்பானா-சாம்பெய்ன் பல்கலைக்கழகம் ஸ்டோமேட்டா இன்-சைட் தொழில்நுட்பத்திற்கு காப்புரிமை பெற்றுள்ளது. இது இன்னும் வணிக ரீதியாகக் கிடைக்கவில்லை என்றாலும், பரந்த அறிவியல் பயன்பாட்டிற்காக இது விரைவில் தயாரிக்கப்படும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் நம்புகிறார்கள். இது உலகெங்கிலும் உள்ள தாவர விஞ்ஞானிகள், தாவரங்களின் “சுவாசத்தை” இதற்கு முன் சாத்தியமில்லாத வழிகளில் ஆய்வு செய்ய அனுமதிக்கும் என்று விஞ்ஞானிகள் கூறுகின்றனர்..
Read More : ரயிலில் மது பாட்டில்களை எடுத்து செல்லலாமா? ரயில்வே விதிமுறைகள் என்ன சொல்கின்றன?
