சில தாவரங்கள் தண்ணீர் இல்லாமல் பல மாதங்கள் உயிர்வாழும், ஒரு சிறிய மழைக்குப் பிறகு மீண்டும் பச்சை நிறமாக மாறும். பான் மற்றும் மிச்சிகன் பல்கலைக்கழகங்களின் சமீபத்திய ஆய்வு, இது "அதிசய மரபணு" காரணமாக இல்லை என்பதைக் காட்டுகிறது. மாறாக, இந்த திறன் மரபணுக்களின் முழு நெட்வொர்க்கின் விளைவாகும், இவை அனைத்தும் மிகவும் பாதிக்கப்படக்கூடிய வகைகளிலும் உள்ளன. முடிவுகள் ஏற்கனவே ஆன்லைனில் வெளிவந்துள்ளன தாவர இதழ்.
தங்கள் ஆய்வில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் பான் பல்கலைக்கழகத்தில் நீண்ட காலமாக ஆய்வு செய்யப்பட்ட ஒரு இனத்தை உன்னிப்பாகக் கவனித்தனர் - உயிர்த்தெழுதல் ஆலை க்ரேட்டரோஸ்டிக்மா பிளாண்டஜினியம். இது மிகவும் சரியாக அதன் பெயரைக் கொண்டுள்ளது: வறட்சி காலங்களில், அது இறந்துவிட்டதாக ஒருவர் நினைக்கலாம். ஆனால், பல மாதங்கள் வறட்சிக்கு பிறகும், கொஞ்சம் தண்ணீர் கிடைத்தால் போதும். "எங்கள் நிறுவனத்தில், பல ஆண்டுகளாக ஆலை இதை எவ்வாறு செய்கிறது என்பதை நாங்கள் படித்து வருகிறோம்," என்று பான் பல்கலைக்கழகத்தில் உள்ள மூலக்கூறு உடலியல் மற்றும் தாவரங்களின் உயிரி தொழில்நுட்ப நிறுவனத்தைச் சேர்ந்த (IMBIO) பேராசிரியர் டாக்டர் டோரோதியா பார்டெல்ஸ் விளக்குகிறார்.
அவளுடைய ஆர்வங்களில் அடங்கும் மரபணுக்கள் வறட்சியை தாங்கும் தன்மைக்கு அவை பொறுப்பு. இந்த திறன் ஒரு "அதிசய மரபணுவின்" விளைவு அல்ல என்பது பெருகிய முறையில் தெளிவாகியது. அதற்கு பதிலாக, ஏராளமான மரபணுக்கள் ஈடுபட்டுள்ளன, அவற்றில் பெரும்பாலானவை வறட்சியை நன்றாக சமாளிக்காத உயிரினங்களில் காணப்படுகின்றன.
ஆலையில் ஒவ்வொரு குரோமோசோமின் எட்டு பிரதிகள் உள்ளன
தற்போதைய ஆய்வில், பார்டெலின் குழு, மிச்சிகன் பல்கலைக்கழகத்தின் (யுஎஸ்) ஆராய்ச்சியாளர்களுடன் சேர்ந்து, க்ரேடரோஸ்டிக்மா பிளாண்டஜினியத்தின் முழுமையான மரபணுவை ஆய்வு செய்தது. இது மிகவும் சிக்கலானதாகக் கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது: பெரும்பாலான விலங்குகள் ஒவ்வொரு குரோமோசோமின் இரண்டு நகல்களைக் கொண்டிருக்கின்றன - ஒன்று தாயிடமிருந்து, ஒன்று தந்தையிடமிருந்து - க்ரேடரோஸ்டிக்மாவில் எட்டு உள்ளது. அத்தகைய "எட்டு மடங்கு" மரபணு ஆக்டோப்ளோயிட் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. நாம் மனிதர்கள், மாறாக, டிப்ளாய்டு.
"மரபணு தகவல்களின் இத்தகைய பெருக்கம் பலவற்றில் காணப்படுகிறது தாவரங்கள் கீழ் உருவானவை தீவிர நிலைமைகள்"பார்டெல்ஸ் கூறுகிறார். ஆனால் அது ஏன்? ஒரு சாத்தியமான காரணம்: ஒரு மரபணு இரண்டு பிரதிகளுக்குப் பதிலாக எட்டு பிரதிகளில் இருந்தால், கொள்கையளவில் அதை நான்கு மடங்கு வேகமாகப் படிக்கலாம். எனவே ஆக்டோப்ளோயிட் மரபணுவானது அதிக அளவு தேவையான புரதத்தை மிக விரைவாக உற்பத்தி செய்ய உதவும். இந்த திறன் வளர்ச்சிக்கு முக்கியமானதாகவும் தோன்றுகிறது வறட்சி சகிப்புத்தன்மை.
க்ரேடரோஸ்டிக்மாவில், வறட்சிக்கு அதிக சகிப்புத்தன்மையுடன் தொடர்புடைய சில மரபணுக்கள் மேலும் நகலெடுக்கப்படுகின்றன. இவற்றில் ELIPகள் என்று அழைக்கப்படுபவை அடங்கும் - சுருக்கமானது "ஆரம்ப ஒளி தூண்டக்கூடிய புரதங்கள்" என்பதைக் குறிக்கிறது, ஏனெனில் அவை விரைவாக ஒளியால் இயக்கப்பட்டு ஆக்ஸிஜனேற்ற அழுத்தத்திலிருந்து பாதுகாக்கப்படுகின்றன. வறட்சியைத் தாங்கும் அனைத்து உயிரினங்களிலும் அவை அதிக நகல் எண்ணிக்கையில் நிகழ்கின்றன.
"Craterostigma கிட்டத்தட்ட ஒரே மாதிரியான 200-ELIP மரபணுக்களைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் வெவ்வேறு குரோமோசோம்களில் பத்து அல்லது இருபது பிரதிகள் கொண்ட பெரிய கிளஸ்டர்களில் அமைந்துள்ளது" என்று பார்டெல்ஸ் விளக்குகிறார். வறட்சியைத் தாங்கும் தாவரங்கள், வறட்சியின் போது விரைவாகக் கட்டுப்படுத்தக்கூடிய மரபணுக்களின் விரிவான வலையமைப்பைப் பயன்படுத்திக் கொள்ளலாம்.
வறட்சி உணர்திறன் கொண்ட இனங்கள் பொதுவாக ஒரே மாதிரியான மரபணுக்களைக் கொண்டுள்ளன - குறைந்த நகல் எண்களில் இருந்தாலும். இதுவும் ஆச்சரியப்படுவதற்கில்லை: பெரும்பாலான தாவரங்களின் விதைகள் மற்றும் மகரந்தங்கள் தண்ணீர் இல்லாமல் நீண்ட காலத்திற்குப் பிறகும் முளைக்க முடிகிறது. எனவே அவை வறட்சியிலிருந்து பாதுகாக்க ஒரு மரபணு திட்டத்தையும் கொண்டுள்ளன. "இருப்பினும், இந்த திட்டம் பொதுவாக முளைக்கும் போது அணைக்கப்படும் மற்றும் பின்னர் மீண்டும் செயல்படுத்த முடியாது," என்று தாவரவியலாளர் விளக்குகிறார். "உயிர்த்தெழுதல் தாவரங்களில், மாறாக, அது செயலில் உள்ளது."
பெரும்பாலான இனங்கள் வறட்சியை தாங்கும் திறனை 'செய்ய முடியும்'
வறட்சி சகிப்புத்தன்மை, பெரும்பாலான தாவரங்கள் "செய்யக்கூடியது" ஆகும். இந்த திறனை வழங்கும் மரபணுக்கள் பரிணாம வளர்ச்சியின் ஆரம்பத்தில் தோன்றியிருக்கலாம். இருப்பினும், இந்த நெட்வொர்க்குகள் வறட்சியைத் தாங்கும் உயிரினங்களில் மிகவும் திறமையானவை, மேலும், வாழ்க்கைச் சுழற்சியின் சில கட்டங்களில் மட்டும் செயல்படுவதில்லை.
க்ரேட்டரோஸ்டிக்மா பிளாண்டஜினியத்தில் உள்ள ஒவ்வொரு செல்லிலும் ஒரே மாதிரியான "வறட்சித் திட்டம்" இல்லை. இது ஆய்வில் ஈடுபட்டுள்ள டுசெல்டார்ஃப் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்களால் காட்டப்பட்டது. உதாரணமாக, வெவ்வேறு வறட்சி நெட்வொர்க் மரபணுக்கள் இலைகளை விட காய்ந்துவிடும் போது வேர்களில் செயலில் உள்ளன. இந்த கண்டுபிடிப்பு எதிர்பாராதது அல்ல: உதாரணமாக, இலைகள் சூரியனின் தீங்கு விளைவிக்கும் விளைவுகளிலிருந்து தங்களைப் பாதுகாத்துக் கொள்ள வேண்டும். எடுத்துக்காட்டாக, ELIP களால் அவர்கள் இதில் உதவுகிறார்கள். போதுமான ஈரப்பதத்துடன், ஆலை ஒளிச்சேர்க்கை நிறமிகளை உருவாக்குகிறது, அவை குறைந்தபட்சம் பகுதியளவு கதிர்வீச்சை உறிஞ்சும். வறட்சியின் போது இந்த இயற்கை பாதுகாப்பு பெரும்பாலும் தோல்வியடைகிறது. வேர்கள், மாறாக, சூரிய ஒளி பற்றி கவலைப்பட வேண்டியதில்லை.
ஏன் சிலவற்றைப் பற்றிய புரிதலை ஆய்வு மேம்படுத்துகிறது இனங்கள் வறட்சியால் மிகவும் குறைவாகவே பாதிக்கப்படுகின்றனர். நீண்ட காலத்திற்கு, கோதுமை அல்லது சோளம் போன்ற பயிர்களின் இனப்பெருக்கத்திற்கு இது பங்களிக்கும். வறட்சி. காலநிலை மாற்ற காலங்களில், இவை எதிர்காலத்தில் முன்பை விட அதிக தேவையுடன் இருக்கும்.