സസ്യങ്ങൾ 'ശ്വസിക്കുന്നത്' ഇങ്ങനെ ..; തത്സമയം നിരീക്ഷിക്കാൻ സംവിധാനവുമായി ശാസ്ത്രജ്ഞർ

ചെടികളേയും മരങ്ങളേയും ശ്രദ്ധയോടെ പരിചരിച്ച് വളർത്തുന്നവർ ഏറെയാണ്. വെള്ളവും വളവും നൽകി അവയുടെ വളർച്ചയിലെ ഓരോ ഘട്ടങ്ങളും സസൂക്ഷ്മം നിരീക്ഷിച്ചാണ് മിക്കവരും അവയെ പരിപാലിക്കാറുള്ളത്. എന്നാൽ സസ്യങ്ങളുടെ ശ്വസനം അടക്കമുള്ള എങ്ങനെ നടക്കുന്നു എന്ന് സാധാരണക്കാർ ചിന്തിച്ചിട്ടുണ്ടാകുമോ? അത്തരം കാര്യങ്ങൾ ഇനി എല്ലാവർക്കും കാണാൻ കഴിയുമെന്നാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞർ പറയുന്നത്.

ഇലകളിലെ സ്റ്റൊമാറ്റ എന്നറിയപ്പെടുന്ന ചെറിയ സുഷിരങ്ങളിലൂടെ സസ്യങ്ങൾ 'ശ്വസിക്കുന്നു' എന്നകാര്യം നൂറ്റാണ്ടുകളായി ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് അറിയുന്നതാണ്. ഇത് പ്രകാശ സംശ്ലേഷണത്തിനായി കാർബൺഡയോക്‌സൈഡിന്റെ ആഗീരണവും നീരാവിയുടെ പുറംതള്ളലും സന്തുലിതമാക്കുന്നു. എന്നാൽ ഈ പ്രവർത്തനം സാധാരണ നിലയിൽ നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയുമായിരുന്നില്ല. എന്നാൽ നിയന്ത്രിത സാഹചര്യങ്ങളിൽ സസ്യങ്ങളുടെ 'ശ്വസനം' തത്സമയം നിരീക്ഷിക്കാൻ സഹായിക്കുന്ന ഉപകരണം വികസിപ്പിച്ചിരിക്കുകയാണ് ഇല്ലിനോയിസ് യൂണിവേഴ്‌സിറ്റി അർബാന-ചാമ്പെയ്‌നിലെ ഗവേഷകർ.

'സ്റ്റൊമാറ്റ ഇൻ-സൈറ്റ്' എന്നാണ് ഉപകരണത്തിന്റെ പേര്. ഇലകളിലെ സൂക്ഷ്മ സുഷിരങ്ങളായ സ്റ്റൊമാറ്റ (സസ്യങ്ങളുടെ വായകൾ എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു) കാർബൺ ഡയോക്‌സൈഡ്, ഓക്‌സിജൻ, നീരാവി എന്നിവയുടെ കൈമാറ്റം എങ്ങനെ നിയന്ത്രിക്കുന്നു എന്ന് വെളിപ്പെടുത്തുന്നതാണ് ഈ ഉപകരണം. ചെറിയ സുഷിരങ്ങൾ തുറക്കുകയും അടയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നതിലൂടെയാണ് ഇതെല്ലാം സാധ്യമാകുന്നത്.

ഉയർന്ന റെസല്യൂഷനുള്ള മൈക്രോസ്‌കോപ്പ്, കൃത്യമായ ഗ്യാസ്-എക്‌സ്‌ചേഞ്ച് അളക്കുന്ന സംവിധാനം, മെഷീൻ-ലേണിങ്് എന്നിവ സംയോജിപ്പിച്ചാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഉപകരണം വികസിപ്പിച്ചത്. താപനില, ഈർപ്പം, പ്രകാശം, ജല ലഭ്യത തുടങ്ങിയവ കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു ചെറിയ ചേംബറിനുള്ളിൽ ഇലയുടെ ഭാഗങ്ങൾ സ്ഥാപിച്ചാണ് ശ്വസനം നിരീക്ഷിക്കുന്നത്. ഇതിന്റെ വീഡിയോ ഗവേഷകസംഘം പകർത്തിയിട്ടുണ്ട്.

'സസ്യങ്ങൾ വെളിച്ചത്തിൽ ഇലയിലെ സുഷിരം തുറക്കുകയും ഇരുട്ടിൽ അടയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത് അനുകൂല സാഹചര്യങ്ങളിൽ പ്രകാശസംശ്ലേഷണം അനുവദിക്കുന്നതിനും ജലനഷ്ടം കുറയ്ക്കുന്നതിനും വേണ്ടിയാണ്.' - ഇല്ലിനോയിസ് യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ പ്ലാന്റ് ബയോളജി വകുപ്പിലെയും ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഫോർ ജനോമിക് ബയോളജിയിലെയും ആൻഡ്രൂ ലീക്കി ഫോക്‌സ് ന്യൂസിനോട് പറഞ്ഞു. ഈ സംവിധാനം വികസിപ്പിക്കുന്നതിന് ഏകദേശം അഞ്ച് വർഷത്തെ പരിശ്രമം വേണ്ടിവന്നുവെന്നാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞർ പറയുന്നത്.

സസ്യങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനത്തെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവിലുണ്ടായ ഈ മുന്നേറ്റം കാർഷിക വിളകളുടെ പ്രജനന തന്ത്രങ്ങളിൽ വിപ്ലവം സൃഷ്ടിക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ടെന്ന് വിലയിരുത്തപ്പെടുന്നു. ജല-ഉപയോഗവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ജനിതക സ്വഭാവങ്ങളെ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയുന്നതും കാർഷിക മേഖലയ്ക്ക് ഏറെ ഗുണംചെയ്യും. ജല ഉപയോഗം കുറവുള്ള വിളകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ ഉയരുന്ന താപനിലയുടെയും വരൾച്ചയുടെയും പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ ലഘൂകരിക്കാൻ ഗവേഷകർക്ക് കഴിയും. ഒടുവിൽ വിളകളുടെ പ്രതിരോധശേഷി വർധിപ്പിക്കാനാകും എന്നാണ് ഗവേഷകർ പറയുന്നത്.

Content Highlights: See plants breathe in real-time! New tech observes stomata, plant pores, controlling CO2, water, and gas exchange. Revolutionizing crop breeding for drought resistance.