डेथ वैली में उगने वाला अनोखा पौधा इंसानों की तरह बहाता है पसीना, 60 डिग्री सेल्सियस की जानलेवा गर्मी में भी रहता है एकदम कूल

1200 से अधिक पौधों पर किया गया कठोर प्रयोगशाला परीक्षण

इस अद्भुत वनस्पति की गर्मी सहने की क्षमता का विस्तृत अध्ययन करने के लिए शोधकर्ताओं की एक टीम ने व्यापक प्रयोग किया। वैज्ञानिकों ने डेथ वैली और आसपास के अन्य मरुस्थलीय क्षेत्रों में प्राकृतिक रूप से उगने वाले कुल 223 पौधों से बीज एकत्र किए। इन बीजों को नियंत्रित परिस्थितियों में अंकुरित करके 1200 से अधिक छोटे पौधों की पौध तैयार की गई। इसके बाद प्रयोगशाला में इन पौधों को धीरे-धीरे बढ़ते तापमान के प्रति अनुकूलित किया गया ताकि वे आने वाली भीषण परिस्थितियों के लिए तैयार हो सकें। अनुकूलन चरण के पूरा होने पर सभी 1200 पौधों को लगातार एक सप्ताह से अधिक समय तक हर दिन छह से आठ घंटे के लिए 60 डिग्री सेल्सियस की अत्यधिक गर्मी में रखा गया।

इस अत्यधिक कठिन परीक्षण के दौरान सभी पौधे जीवित नहीं रह सके। विभिन्न पौधों की आनुवंशिक विविधता के आधार पर उनके बचने की दर 2 प्रतिशत से लेकर 34 प्रतिशत तक दर्ज की गई। यह परिणाम स्पष्ट रूप से दर्शाता है कि प्राकृतिक आबादी के भीतर आनुवंशिक भिन्नता के कारण कुछ विशिष्ट पौधे दूसरों की तुलना में अत्यधिक गर्मी सहने में काफी अधिक मजबूत होते हैं। जीवित बचे पौधों ने साबित किया कि उनके पास गर्मी से सुरक्षा प्रदान करने वाला एक बेहद प्रभावी आंतरिक तंत्र मौजूद है।

इन्फ्रारेड कैमरों द्वारा पत्तियों का तापमान विश्लेषण

प्रयोगशाला परीक्षण के दौरान शोधकर्ताओं ने पौधों की शारीरिक स्थितियों और पत्तियों के तापमान की सटीक निगरानी के लिए अत्याधुनिक इन्फ्रारेड कैमरों का सहारा लिया। थर्मल इमेजिंग आंकड़ों के विश्लेषण से चौंकाने वाले वैज्ञानिक तथ्य सामने आए। सबसे गर्म दिनों में भी जीवित बचे पौधों की पत्तियों का तापमान आसपास की वायु के तापमान की तुलना में 10 डिग्री सेल्सियस तक कम दर्ज किया गया। कुछ सबसे असाधारण मामलों में पत्तियों का तापमान हवा के मुकाबले 13 डिग्री सेल्सियस तक कम पाया गया।

लगातार आठ दिनों तक 60 डिग्री सेल्सियस के जानलेवा वातावरण में रहने के बावजूद, इन पौधों ने अपनी पत्तियों का आंतरिक तापमान 54 डिग्री सेल्सियस से 59 डिग्री सेल्सियस के बीच बनाए रखने में सफलता हासिल की। यद्यपि 54 से 59 डिग्री का तापमान भी बहुत अधिक होता है, लेकिन यह जटिल कोशिकीय जीवन के विनाशकारी सीमा रेखा से ठीक नीचे है। शोध से यह निष्कर्ष निकला कि पौधा केवल गर्मी को सह नहीं रहा था, बल्कि सक्रिय रूप से अपनी पत्तियों को ठंडा करके अपनी जैविक क्रियाओं को निरंतर चला रहा था।

मानव पसीने की भांति कार्य करने वाला स्टोमेटा तंत्र

वैज्ञानिकों ने जब इस कूलिंग प्रक्रिया के जैविक कारणों की पड़ताल की, तो पाया कि ठंडी पत्तियों वाले पौधों ने एक विशेष शारीरिक तंत्र को सक्रिय कर रखा था। यह तंत्र पत्तियों की सतह पर मौजूद बेहद सूक्ष्म छिद्रों को खुला रखने का काम करता है। इन सूक्ष्म छिद्रों को वनस्पति विज्ञान में स्टोमेटा कहा जाता है। जब स्टोमेटा खुले रहते हैं, तो पौधे के भीतर मौजूद जल पत्तियों की सतह पर आता है और भाप बनकर हवा में उड़ जाता है। यह प्रक्रिया ठीक उसी सिद्धांत पर काम करती है जिस तरह इंसानों की त्वचा से पसीना सूखने के बाद शरीर को ठंडक महसूस होती है।

स्टोमेटा की भूमिका की पुष्टि करने के लिए वैज्ञानिकों ने एक अतिरिक्त परीक्षण किया, जिसमें उन्होंने कृत्रिम रूप से इन छिद्रों को बंद कर दिया। मिशिगन के प्लांट रेजिलिएंस इंस्टीट्यूट की पोस्टडॉक्टरल फेलो जोआना फीहन ने इस अध्ययन के निष्कर्षों पर प्रकाश डालते हुए कहा, "हमने पाया कि स्टोमेटा को बंद करने से पौधे की कूलिंग प्रोसेस में रुकावट आती है।" जब स्टोमेटा बंद हो जाते हैं, तो पानी का वाष्पीकरण रुक जाता है और पत्तियां तेजी से गर्म होकर नष्ट होने लगती हैं। इससे यह साबित हो गया कि स्टोमेटा के माध्यम से होने वाला जल वाष्पीकरण ही इस पौधे के कूलिंग सिस्टम की मुख्य कुंजी है।

माइटोकॉन्ड्रिया, क्लोरोप्लास्ट और जीनोम की आनुवंशिक संरचना

पूर्व में किए गए वैज्ञानिक अनुसंधानों से संकेत मिला था कि इस पौधे की शीतलन क्षमता का संबंध इसकी कोशिकाओं के भीतर मौजूद माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट के बीच होने वाले परस्पर संपर्क से है। अत्यधिक गर्मी के तनाव में क्लोरोप्लास्ट अपना सामान्य आकार बदलकर एक सुरक्षात्मक आवरण बना लेते हैं। इस बार वैज्ञानिकों ने पौधे के संपूर्ण जीनोम का विस्तृत विश्लेषण किया ताकि इस जैविक मशीनरी के पीछे मौजूद डीएनए घटकों की पहचान की जा सके।

जीनोम मैपिंग के दौरान शोधकर्ताओं को डीएनए के तीन ऐसे विशिष्ट आनुवंशिक क्षेत्रों की खोज करने में सफलता मिली जो सीधे तौर पर उच्च तापमान में उत्तरजीविता से जुड़े हैं। गर्म और ठंडी पत्तियों वाले पौधों के आनुवंशिक प्रोफाइल में स्पष्ट अंतर देखा गया, जिससे यह साबित होता है कि अत्यधिक गर्मी में पसीना बहाकर खुद को ठंडा रखने की यह क्षमता पूरी तरह से जेनेटिक कोड पर आधारित है।

जलवायु परिवर्तन और भविष्य की कृषि के लिए महत्व

रेगिस्तान के अत्यंत शुष्क वातावरण में जहां पानी की भारी कमी होती है, वहां यह पौधा कूलिंग प्रक्रिया के लिए आवश्यक जल किस प्रकार प्राप्त करता है, वैज्ञानिक अब इसके भूमिगत जड़ों के नेटवर्क का अध्ययन कर रहे हैं। वैश्विक जलवायु परिवर्तन और बढ़ते तापमान के दौर में टाइडेस्ट्रोमिया ऑबलॉन्गीफोलिया का यह जेनेटिक तंत्र कृषि वैज्ञानिकों के लिए नए रास्ते खोल सकता है। इस पौधे के स्टोमेटा नियंत्रण और गर्मी सहने वाले आनुवंशिक गुणों को समझकर भविष्य में सूखे और भयंकर गर्मी का सामना करने में सक्षम फसल प्रजातियों को विकसित करने में मदद मिल सकती है।