দুটি প্রকাশনায়, উট্রেখ্ট জীববিজ্ঞানী এবং আন্তর্জাতিক সহকর্মীরা উষ্ণতার সাথে খাপ খাইয়ে নিতে উদ্ভিদ দ্বারা ব্যবহৃত প্রক্রিয়াগুলি বর্ণনা করেছেন। আবিষ্কারগুলি সাবঅপ্টিমাল উচ্চ তাপমাত্রার অধীনে কীভাবে গাছপালা সর্বোত্তমভাবে কাজ করে তার অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে। এটি উদ্ভিদের বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রণ এবং গ্লোবাল ওয়ার্মিংয়ের বিরুদ্ধে তাদের আরও প্রতিরোধী করে তোলার দিকে একটি পদক্ষেপের পাথর সরবরাহ করতে পারে। গবেষকরা প্ল্যান্ট জার্নাল এবং নেচার কমিউনিকেশনে তাদের ফলাফল প্রকাশ করেছেন।
মরুভূমিতে পোলার ভাল্লুক
তবুও অনেক উদ্ভিদ প্রজাতি উচ্চ তাপমাত্রার সাথে মোকাবিলা করার উপায় তৈরি করেছে। "প্রাণীর বিপরীতে, অনেক গাছপালা উষ্ণতা এবং অন্যান্য পরিবেশগত কারণগুলির প্রতিক্রিয়া হিসাবে তাদের শরীরের আকৃতিকে মানিয়ে নিতে পারে," বলেছেন গবেষক মার্টিজন ভ্যান জান্টেন, যিনি ইউট্রেচ্ট ইউনিভার্সিটির সাথে যুক্ত এবং উভয় প্রকাশনায় অবদান রেখেছেন। "প্রাণী একটি সম্পূর্ণ ভিন্ন গল্প। সহজ কথায়, আপনি যদি মরুভূমিতে একটি মেরু ভালুক রাখেন, তবে এটি একটি পুরু পশম কোট সহ একটি মেরু ভালুকের মতো দেখাবে। কিন্তু যদি একটি উদ্ভিদ উষ্ণ অবস্থায় বৃদ্ধি পায়, তবে এটি সেই অনুযায়ী তার শরীরের আকৃতিকে মানিয়ে নেবে। এইভাবে, উদ্ভিদ এই কম অনুকূল অবস্থার অধীনে সর্বোত্তমভাবে কাজ করার চেষ্টা করে।"
কম্প্যাক্ট থেকে খোলা উদ্ভিদ ফর্ম
অনেক উদ্ভিদ প্রজাতি তাদের ডালপালা এবং পাতার আকৃতিকে মানিয়ে নিতে পারে যাতে তারা উচ্চ তাপমাত্রার প্রতি আরও প্রতিরোধী হয়। এটি থ্যালে ক্রেস (আরবিডোপসিস থালিয়ানা) এর ক্ষেত্রেও সত্য, যাকে অনেক উদ্ভিদ জীববিজ্ঞানী তাদের প্রিয় উদ্ভিদ মডেল হিসাবে বিবেচনা করেন। ঠান্ডা অবস্থায়, এই গাছগুলি কমপ্যাক্ট হয় এবং তাদের পাতাগুলি মাটির কাছাকাছি থাকে। যখন তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়, তারা আরও খোলা ভঙ্গি নেয়। উদাহরণস্বরূপ, পাতাগুলি আরও খাড়া হয়ে ওঠে। এটি সূর্য থেকে সরাসরি বিকিরণকে ব্যাপকভাবে হ্রাস করে। উপরন্তু, পাতার ডালপালা প্রসারিত হবে, যাতে আরও বাতাস পাতার উপর দিয়ে যায় এবং তাপ নষ্ট করে।
কাঙ্ক্ষিত এবং অবাঞ্ছিত প্রসারিত
তবুও ফসল এবং (কাটা) ফুলে, এই ধরনের প্রসারিত প্রায়ই অবাঞ্ছিত। স্ট্রেচিং পণ্যের গুণমানকে বাধাগ্রস্ত করতে পারে বলে চাষীরা এই পরিবর্তনগুলি নিয়ন্ত্রণ করতে চান। “কিন্তু একই সময়ে, জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে উচ্চ তাপমাত্রার জন্য ফসলকে আরও প্রতিরোধী করার জন্য অভিযোজন প্রয়োজন। এটি দীর্ঘমেয়াদে উত্পাদন বজায় রাখার জন্য প্রয়োজন, "ভ্যান জ্যান্টেন বলেছেন।
গাছপালা আরো জলবায়ু সহনশীল করা
"অনেক চাষ করা ফসল উচ্চ তাপমাত্রায় ভাল সাড়া দেওয়ার ক্ষমতা হারিয়ে ফেলেছে," ভ্যান জান্টেন বলেছেন। "বিভিন্ন ফসলে, এটি গৃহপালন এবং প্রজনন প্রক্রিয়ার সময় অদৃশ্য হয়ে যায় যেহেতু ব্রিডাররা প্রাথমিকভাবে অন্যান্য বৈশিষ্ট্যের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে।"
জলবায়ু পরিবর্তনের সাথে সাথে তাপমাত্রা বৃদ্ধি পাচ্ছে, ভ্যান জান্টেন বলেছেন যে গাছপালাকে আরও জলবায়ু-সহনশীল করার জন্য ক্রমবর্ধমান প্রয়োজন রয়েছে। "এর জন্য উদ্ভিদ কীভাবে উচ্চ তাপমাত্রার সাথে মোকাবিলা করে সে সম্পর্কে জ্ঞান প্রয়োজন। কিভাবে তারা প্রাপ্ত তাপমাত্রা সংকেতগুলিকে বৃদ্ধির অভিযোজনে রূপান্তর করে? আণবিক প্রক্রিয়া নিয়ে গবেষণা করা যার মাধ্যমে গাছপালা সাবঅপ্টিমাল তাপমাত্রার সাথে খাপ খায়, প্রজননের মাধ্যমে ফসলের স্থাপত্যকে সামঞ্জস্য করার জন্য সরঞ্জামগুলিকে অনুমতি দেয়।"
আণবিক প্রক্রিয়া তাপের ভঙ্গিতে সুইচ করে
থ্যাল ক্রেস গাছগুলি যেগুলি আর উচ্চ তাপমাত্রার সাথে খাপ খায় না তা নির্দিষ্ট রাসায়নিকের সংস্পর্শে এলে সেই ক্ষমতা ফিরে পেতে পারে। ভ্যান জ্যানটেনের নেতৃত্বে একটি আন্তর্জাতিক গবেষণা দল এটি আবিষ্কার করেছে। দলটি থ্যালে ক্রেস মিউট্যান্টের উপর প্রচুর পরিমাণে পদার্থ পরীক্ষা করেছে যা আর উচ্চ তাপমাত্রার সাথে খাপ খায় না। তারা এমন একটি অণু খুঁজে পেয়েছে যা তরুণ উদ্ভিদের উচ্চ তাপমাত্রায়, এমনকি কম তাপমাত্রায়ও 'সুইচ অন' করতে পারে।
গবেষকরা এই যৌগটিকে 'হিটিন' বলে থাকেন। রাসায়নিকভাবে অণু পরিবর্তন করে এবং তারপর কোন প্রোটিন গরম করার সাথে আবদ্ধ হতে পারে তা অধ্যয়ন করে, তারা নাইট্রিলেস নামক প্রোটিনের একটি গ্রুপ খুঁজে পেয়েছে। চিহ্নিত উপগোষ্ঠী শুধুমাত্র বাঁধাকপি এবং থ্যালে ক্রেস সহ সংশ্লিষ্ট প্রজাতিতে দেখা যায়।
একটি উদ্ভিদ প্রজনন সংস্থার সাথে একসাথে, জীববিজ্ঞানীরা আবিষ্কার করেছেন যে প্রকৃতপক্ষে বাঁধাকপি প্রজাতিগুলি উত্তাপে সাড়া দেয়। তারা আরও আবিষ্কার করেছে যে উচ্চ তাপমাত্রার সাথে অভিযোজনের জন্য নাইট্রিলেস প্রয়োজন, সম্ভবত কারণ তারা সুপরিচিত গ্রোথ হরমোন অক্সিনের উত্পাদন সক্ষম করে। গবেষকরা এই আবিষ্কারটি দ্য প্ল্যান্ট জার্নালে প্রকাশ করেছেন।
উচ্চ-তাপমাত্রা অভিযোজনের জন্য নতুন পথ
Heatin ফলাফলের প্রকাশনা অন্য প্রকাশনার সাথে মিলে যায়, আজ নেচার কমিউনিকেশনে। সেই গবেষণাটি বেলজিয়ামের ভিআইবি ইনস্টিটিউটের বিজ্ঞানীদের নেতৃত্বে ছিল, ভ্যান জান্টেনও জড়িত ছিলেন। দলটি একটি পূর্বে বর্ণনা করা হয়নি এমন একটি প্রোটিন আবিষ্কার করেছে যা উদ্ভিদের উষ্ণ পরিবেশের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার উপায়কে নিয়ন্ত্রণ করে। প্রোটিনটির নাম দেওয়া হয়েছিল MAP4K4/TOT3, যার TOT অর্থ তাপমাত্রার লক্ষ্য।
লক্ষণীয়ভাবে, TOT3-চালিত প্রক্রিয়াটি অন্যান্য সমস্ত সিগন্যালিং পথের থেকে অনেকাংশে স্বাধীন যা জীববিজ্ঞানীরা এখনও পর্যন্ত উদ্ভিদের উষ্ণতা অভিযোজনের সাথে যুক্ত করেছেন। উপরন্তু, TOT3 দ্বারা অভিযোজনগুলি উদ্ভিদে আলোর পরিমাণ এবং সংমিশ্রণের উপর নির্ভরশীল বলে মনে হয় না।
ভ্যান জান্টেন: "আণবিক প্রক্রিয়াগুলিতে প্রচুর পরিমাণে ওভারল্যাপ রয়েছে যার দ্বারা উদ্ভিদগুলি আলোর গঠন পরিবর্তন এবং উচ্চ তাপমাত্রায় বৃদ্ধির সাথে খাপ খায়। TOT3 এর সাথে, আমাদের হাতে এখন একটি ফ্যাক্টর রয়েছে যার সাহায্যে আমরা উদ্ভিদের আলোর সাথে আচরণ করার উপায়ে হস্তক্ষেপ না করে উচ্চ তাপমাত্রার মধ্যে বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রণ করতে পারি।"
বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশন
ভ্যান জ্যান্টেন বলেন, "কী বিষয়টিকে আরও আকর্ষণীয় করে তোলে তা হল TOT3 থ্যাল ক্রেস এবং গম উভয় ক্ষেত্রেই উচ্চ তাপমাত্রার অধীনে বৃদ্ধি অভিযোজনে একই ভূমিকা পালন করে৷ এই দুটি প্রজাতি জেনেটিক্যালি একে অপরের থেকে বেশ আলাদা। তাই এটি বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য দুর্দান্ত সম্ভাবনা সরবরাহ করে।"
বৃদ্ধি প্রতিরোধক বিকল্প
পরিশেষে, জলবায়ু পরিবর্তনের কারণে তাপমাত্রা বৃদ্ধি পেলেও, TOT3-এর আবিষ্কার এবং নাইট্রিলেসের ভূমিকা পর্যাপ্ত ফসল ফলানো চালিয়ে যেতে সাহায্য করতে পারে। আবিষ্কারগুলি রাসায়নিকগুলির বিকল্প বিকাশের সুযোগও দেয় যা এখন প্রায়শই উদ্ভিদের বৃদ্ধিকে বাধা দিতে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণ হিসেবে, ভ্যান জান্টেন কাটা ফুলের কথা উল্লেখ করেছেন, যা তাপমাত্রার ওঠানামায় খুব জোরালোভাবে সাড়া দেয়। ফ্লোরিকালচারে, তাই, গাছগুলিকে সুন্দর এবং কম্প্যাক্ট রাখতে অনেক বৃদ্ধি প্রতিরোধক ব্যবহার করা হয়।
"যে মুহুর্তে আপনি টিউলিপ কিনছেন, উদাহরণস্বরূপ, তাদের এখনও একটি সুন্দর ছোট স্টেম রয়েছে," ভ্যান জ্যানটেন বলেছেন। “কিন্তু আপনার বাড়িতে কয়েক দিন পরে, তারা ফুলদানির প্রান্তে ঝুলতে শুরু করে। অন্দরের উচ্চ তাপমাত্রার কারণে গাছপালা প্রসারিত হয়, অবশেষে তাদের স্থূল হয়ে যায় এবং বাঁকে যায়। আমরা আশা করি যে নতুন জ্ঞান নতুন ফুলের জাত নির্বাচন করতে অবদান রাখবে যেগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় কম প্রসারিত হয়। এইভাবে, আমরা ক্ষতিকারক বৃদ্ধি প্রতিরোধক ব্যবহার কমাতে পারি।"
আরও তথ্যের জন্য:
ইউট্রেট বিশ্ববিদ্যালয়
www.uu.nl