গাছপালা আছে বিশাল সংখ্যাগরিষ্ঠ উপনিবেশ পৃথিবীর পৃষ্ঠের। তাহলে তাদের সাফল্যের চাবিকাঠি কী?
লোকেরা প্রায়শই উদ্ভিদকে সহজ, অনুভূতিহীন জীবন রূপ বলে মনে করে। তারা এক জায়গায় শিকড় থাকতে পারে, কিন্তু বিজ্ঞানীরা যত বেশি গাছপালা সম্পর্কে শিখবেন, আরও জটিল এবং প্রতিক্রিয়াশীল আমরা বুঝতে পারি তারা। তারা স্থানীয় অবস্থার সাথে মানিয়ে নিতে দুর্দান্ত। গাছপালা বিশেষজ্ঞ, তারা যেখানে অঙ্কুরিত হয় তার কাছাকাছি যা রয়েছে তার বেশিরভাগই তৈরি করে।
উদ্ভিদ জীবনের জটিলতা সম্পর্কে শেখা যদিও মানুষের মধ্যে অনুপ্রেরণাদায়ক বিস্ময়ের চেয়ে বেশি। গাছপালা অধ্যয়ন নিশ্চিত করা সম্পর্কে আমরা এখনও ফসল ফলাতে পারি ভবিষ্যতে জলবায়ু পরিবর্তন আমাদের আবহাওয়াকে ক্রমবর্ধমান চরমে পরিণত করে।
পরিবেশগত সংকেত উদ্ভিদের বৃদ্ধি ও বিকাশকে আকার দেয়। উদাহরণস্বরূপ, অনেক গাছপালা ব্যবহার করে ক্যু হিসাবে দিনের দৈর্ঘ্য ফুল ট্রিগার করতে উদ্ভিদের লুকানো অর্ধেক, শিকড়, তাদের আকৃতি জল এবং পুষ্টির জন্য চারার জন্য অপ্টিমাইজ করা হয়েছে তা নিশ্চিত করার জন্য তাদের আশেপাশের চিহ্নগুলিও ব্যবহার করে।
শিকড়গুলি তাদের আকৃতিকে অভিযোজিত করে খরার মতো চাপ থেকে গাছগুলিকে রক্ষা করে (তাদের বৃদ্ধির জন্য শাখাগুলি ভূপৃষ্ঠের, উদাহরণস্বরূপ) আরো জল খুঁজে পেতে. কিন্তু সম্প্রতি অবধি, আমরা বুঝতে পারিনি কীভাবে শিকড়গুলি আশেপাশের মাটিতে জল পাওয়া যায় কিনা তা বুঝতে পারে।
পানি পৃথিবীর সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অণু। খুব বেশি বা খুব কম একটি বাস্তুতন্ত্রকে ধ্বংস করতে পারে। জলবায়ু পরিবর্তনের বিধ্বংসী প্রভাব (যেমন সম্প্রতি ইউরোপ এবং পূর্ব আফ্রিকায় দেখা গেছে) তৈরি করছে বন্যা এবং খরা উভয়ই বেশি সাধারণ। থেকে জলবায়ু পরিবর্তন is বৃষ্টিপাতের নিদর্শন তৈরি করা ক্রমবর্ধমান অনিয়মিত, গাছপালা কীভাবে সাড়া দেয় তা শেখা পানির অভাব ফসল আরো স্থিতিস্থাপক করার জন্য অত্যাবশ্যক.
আমাদের উদ্ভিদ ও মৃত্তিকা বিজ্ঞানী এবং গণিতবিদদের দল সম্প্রতি আবিষ্কৃত কিভাবে গাছের শিকড় সর্বাধিক জল গ্রহণের জন্য তাদের আকৃতি মানিয়ে নিন। শিকড় সাধারণত অনুভূমিকভাবে শাখা হয়। কিন্তু যখন তারা জলের সাথে যোগাযোগ হারিয়ে ফেলে (যেমন মাটিতে বায়ু-ভরা ফাঁক দিয়ে বেড়ে ওঠা) এবং শিকড়গুলি আর্দ্র মাটির সাথে পুনরায় সংযোগ স্থাপন করে তখনই শাখাগুলি পুনরায় শুরু করে।
আমাদের দল দেখতে পেয়েছে যে গাছপালা নামক একটি সিস্টেম ব্যবহার করে হাইড্রোসিগন্যালিং পরিচালনা করতে যেখানে শিকড় প্রতিক্রিয়া প্রতিক্রিয়া জলের সহজলভ্যতা মাটিতে
হাইড্রোসিগন্যালিং হল যেভাবে গাছপালা বুঝতে পারে যে জল কোথায় আছে, সরাসরি আর্দ্রতার মাত্রা পরিমাপ করে নয় বরং অন্যান্য দ্রবণীয় অণুগুলিকে অনুধাবন করে যা গাছের মধ্যে জলের সাথে চলাচল করে। এটি শুধুমাত্র সম্ভব কারণ (অপছন্দ প্রাণী কোষ) উদ্ভিদ কোষ একে অপরের সাথে সংযুক্ত ছোট ছিদ্র দ্বারা.
এই ছিদ্রগুলি জল এবং ছোট দ্রবণীয় অণুগুলিকে (হরমোন সহ) একসাথে চলতে সক্ষম করে শিকড় কোষ এবং টিস্যু। যখন জল উদ্ভিদের মূল দ্বারা গ্রহণ করা হয়, তখন এটি বহিঃস্তরীয় কোষগুলির মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করে।
বাইরের মূল কোষগুলিও একটি ধারণ করে অক্সিন নামক হরমোন যা শাখাপ্রশাখাকে উৎসাহিত করে. জল গ্রহণ অক্সিনকে ভেতরের দিকের মূল টিস্যুতে একত্রিত করে শাখা প্রশাখাকে ট্রিগার করে। যখন বাহ্যিকভাবে জল আর পাওয়া যায় না, বলুন যখন একটি শিকড় বাতাসে ভরা ফাঁক দিয়ে বৃদ্ধি পায়, তখনও শিকড়ের ডগায় বাড়তে জলের প্রয়োজন হয়।
তাই যখন শিকড় মাটি থেকে জল নিতে পারে না তখন তাদের মূলের গভীরে তাদের নিজস্ব শিরা থেকে জলের উপর নির্ভর করতে হয়। এটি জল চলাচলের দিক পরিবর্তন করে, এটি এখন বাইরের দিকে সরে যায়, যা ব্রাঞ্চিং হরমোন অক্সিনের প্রবাহকে ব্যাহত করে।
উদ্ভিদ একটি তোলে এবিএ নামক এন্টি-ব্র্যাঞ্চিং হরমোন এর মূল শিরায়। ABA জলের প্রবাহের সাথে অক্সিনের বিপরীত দিকেও চলে। তাই শিকড় যখন গাছের শিরা থেকে জলের উপর টেনে নেয়, তখন শিকড়গুলিও অ্যান্টি-ব্র্যাঞ্চিং হরমোনকে নিজেদের দিকে টেনে নেয়।
ABA রুট কোষকে সংযুক্ত করে এমন সমস্ত ছোট ছিদ্র বন্ধ করে রুট শাখা বন্ধ করে দেয়—একটি জাহাজে বিস্ফোরিত দরজার মতো। এটি একে অপরের থেকে মূল কোষগুলিকে বন্ধ করে দেয় এবং অক্সিনকে জলের সাথে অবাধে চলাফেরা বন্ধ করে, রুট শাখাকে বাধা দেয়। এই সাধারণ ব্যবস্থাটি উদ্ভিদের শিকড়কে স্থানীয় জলের অবস্থার সাথে তাদের আকৃতিকে সূক্ষ্ম সুর করতে দেয়। এটা xerobranching বলা হয় (উচ্চারিত জিরোব্র্যাঞ্চিং)।
আমাদের সমীক্ষায় আরও দেখা গেছে যে একটি গাছের শিকড়গুলি তার অঙ্কুর হিসাবে জলের ক্ষতি কমাতে অনুরূপ সিস্টেম ব্যবহার করে। পাতার পানি কমে যাওয়া বন্ধ করে খরার সময় তাদের পৃষ্ঠের স্টমাটা নামক মাইক্রো-ছিদ্র বন্ধ করে। এবিএ হরমোন দ্বারাও স্টোমাটা বন্ধ হয়ে যায়। একইভাবে, শিকড়গুলিতে ABA হ্রাস পায় জলের হ্রাস প্লাজমোডেসমাটা নামক ন্যানো-ছিদ্রগুলি বন্ধ করে যা প্রতিটি মূল কোষকে একত্রিত করে।
টমেটো, থেল ক্রেস, ভুট্টা, গম এবং বার্লি থেকে শিকড়গুলি বিভিন্ন মাটি এবং জলবায়ুতে বিবর্তিত হওয়া সত্ত্বেও এইভাবে আর্দ্রতার প্রতিক্রিয়া জানায়। উদাহরণ স্বরূপ, টমেটোর উৎপত্তি দক্ষিণ আমেরিকার মরুভূমিতে, যদিও থ্যাল ক্রেস মধ্য এশিয়ার নাতিশীতোষ্ণ অঞ্চল থেকে আসে। এটি প্রস্তাব করে যে জেরোব্র্যাঞ্চিং হল ফুলের উদ্ভিদের একটি সাধারণ বৈশিষ্ট্য, যা ফার্নের মতো অ-ফুলবিহীন উদ্ভিদের চেয়ে 200 মিলিয়ন বছরেরও বেশি বয়সী।
ফার্ন থেকে শিকড়, একটি প্রাথমিক বিবর্তিত ভূমি উদ্ভিদ প্রজাতি, এইভাবে জলে সাড়া দেয় না। তাদের শিকড় আরও সমানভাবে বৃদ্ধি পায়। এটি পরামর্শ দেয় যে ফুলের প্রজাতিগুলি মানিয়ে নিতে ভাল পানি ফার্নের মতো আগের জমির উদ্ভিদের তুলনায় চাপ।
সপুষ্পক উদ্ভিদ অ-ফুল প্রজাতির তুলনায় বাস্তুতন্ত্র এবং পরিবেশের বিস্তৃত পরিসরে উপনিবেশ করতে পারে। সারা বিশ্বে বৃষ্টিপাতের ধরণে দ্রুত পরিবর্তনের পরিপ্রেক্ষিতে এর ক্ষমতা গাছপালা মাটির আর্দ্রতা পরিস্থিতির বিস্তৃত পরিসর উপলব্ধি করা এবং মানিয়ে নেওয়া এখন আগের চেয়ে আরও গুরুত্বপূর্ণ।