మొక్కలు.. స్సందనలు..

విజ్ఞాన వీచిక    Wed, 2 Jan 2013, IST  

పొద్దుతిరుగుడు మొక్కల్ని ఎప్పుడైనా పరిశీలించారా? లేకపోతే పరిశీలించండి. పేరుకు తగినట్లుగానే ఈ మొక్కల్లో పువ్వు, పుష్పించే కాండం పైభాగం రోజంతా సూర్యుని దిశలో తిరుగుతూనే వుంటాయి. దీన్ని సూర్యరశ్మి వచ్చే దిశకు ఈ మొక్కల స్పందనగా చెప్పుకోవచ్చు. మొక్కలు జంతుజీవాల్లాగా కదలలేవు. వేళ్లతో ఒకేచోట పాతుకునిపోయి పెరుగుతుంటాయి. అందువల్ల, చుట్టూ వున్న పరిసరాల్లో వచ్చిన, వస్తున్న మార్పులకు అనుగుణంగా అన్ని మొక్కలూ స్పందించాల్సి వస్తుంది. తనంతతానే సర్దుకు పోవాల్సి వుంటుంది. ఇది సహజం. పరిసరాల్లో జరిగే రసాయనిక, గురుత్వాకర్షణ శక్తి, కాంతి, తేమ, అంటురోగ కారకాలు, ఉష్ణోగ్రత, ఆక్సిజన్‌, కార్బన్‌ డై ఆక్సైడ్‌ పరిణామాలు, పరాన్నభుక్కుల దాడి, భౌతికమార్పులు, స్పర్శ మార్పులను గ్రహించి తదనుగుణంగా మొక్కలు స్పందిస్తాయి. ఈ స్పందనలలో ఇమిడివున్న ప్రత్యక్ష కారకాలు, పద్ధతులపై పరిశోధనలు జరిగాయి. వీటి ఆధారంగా 'పరిసరాలను' మొక్కలకు అనుగుణంగా మార్చుకుంటూ వాటి పెరుగుదలను, దిగుబడులను పెంచుకునే పరిశోధనలు కొనసాగాయి. కొనసాగుతున్నాయి. వీటికి వృక్ష ధర్మశాస్త్రం (ప్లాంట్‌ ఫిజియాలజీ), పరిసరాల విజ్ఞానం, అణు జీవశాస్త్రాల అవగాహన అవసరం. వీటికి సంబంధించిన విజ్ఞానాన్ని ప్రొఫెసర్‌ అరిబండి ప్రసాదరావు సహకారంతో సంక్షిప్తంగా తెలుపుతూ మీ ముందుకు వచ్చింది ఈ వారం 'విజ్ఞానవీచిక'.
'అత్తిపత్తి (టచ్‌ మి నాట్‌)' ఆకుల్ని ఏదో భాగంలో తాకగానే మిగతా ఆకులన్నీ ముడుచుకుపోతాయి. ఇలా ముడుచుకుని పోవడం విద్యుత్‌ సంకేతాల ప్రసారాల మీద ఆధారపడి వుంటుంది. ఇదే విధంగా లేత తీగమొక్కలు పైకి పెరగడానికి 'ఆధారాన్ని (సపోర్టును)' గుర్తించగానే ఊతం కోసం మొక్కల నులి తీగలు చుట్టూ అల్లుకుపోయి గట్టిపడతాయి. ఆ తర్వాత ఎండి, పెరిగే మొక్కకు బలాన్ని చేకూరుస్తాయి. ఇలాంటి స్పందనల గుర్తింపు కణ స్థాయిలో జరుగుతుంది.
ఈ స్పందనలకు వీలుగా మొక్క తన పరిసరాల్లో వచ్చిన భౌతికమార్పుల్ని మొదట గుర్తిస్తుంది. కదలలేని స్థితిలో మొక్కలు వుండడంతో తదనుగుణంగానే అవి స్పందిస్తాయి. 'పాప్లర్‌' అనే చెట్లు వంగిపోతూ, పునర్దిశ మార్పులను గుర్తించగలుగుతాయి.
గాయపడిన టామాటా చెట్లు తేలికగా ఆవిరయ్యే 'మిథైల్‌ జాస్మొనేట్‌' అనే రసాయనాన్ని విడుదల చేసి, తమ ఇతర కొమ్మలను, చుట్టుపట్ల వున్న చెట్లకు జాగ్రత్త వహించాలని హెచ్చరిస్తాయి. తద్వారా రాబోయే కీటకాల దాడి నుండి రక్షించుకునే అవకాశాన్ని మొక్కలకు కలిగిస్తాయి. ప్రత్యామ్నాయంగా మిత్ర పురుగుల (ప్రెడేటర్స్‌) ను ఆకర్షించి, కీటక దాడి నుండి రక్షించుకుంటాయి.
చీకటి గదిలో మొక్కల్ని వుంచి, ఒక చిన్న రంధ్రం ద్వారా మాత్రమే వెలుగును ప్రసరింపజేస్తే ఆ మొక్క కాండం కాంతి వచ్చే దిశకు వంగి పెరుగుతుంది. దీనికోసం మొక్కలు కాంతినిచ్చే దిశను మొదట గుర్తించి, దాని పరిమాణాన్ని, రంగును (కాంతి తరంగదైర్ఘ్యం) గుర్తించి దానికనుగుణంగా స్పందించాల్సి వుంటుంది. ఉదాహరణకు ఒక ఆలుగడ్డ చీకట్లో పెరగాల్సి వస్తే మొలిచి పెరిగే కాండం, వేళ్లు మామూలుగా వుండవు. అనారోగ్యంగా కనిపిస్తాయి. చీకట్లో పెరగాల్సి వచ్చినందువల్ల ఇవి ఇలా సర్దుబాటు చేసుకుంటాయి. అయితే, ఇలా పెరిగిన కాండం, వేరుగల గడ్డను మామూలు వెలుతురుకు మార్చితే, కాండం, వేళ్లు సహజ రంగుల్లోకి మారి, మామూలుగా పెరుగుతాయి.
ఈ మార్పుల్లో 'ఫైటోక్రోం' అనే పిగ్మెంట్‌ (రంగునిచ్చే రసాయనం) కాంతిని గ్రహించి, మొక్కకు అందించడంలో తోడ్పడుతుంది. ఫలితంగా, మొక్క మామూలు పెరుగుదల పునరుద్ధరించబడుతుంది.
హార్మోన్ల గుర్తింపు..
బయట మార్పులకు స్పందనగా, మొక్కలు వంకరగా తిరిగి పెరగడాన్ని (బొమ్మలోలాగా) 'ట్రోపిజం' అని అంటారు. ఇది తరచుగా హార్మోన్ల (సూక్ష్మ పరిమాణంలో వుంటూ పెరుగుదలను నియంత్రించే ఒక విధమైన రసాయనాలు) వల్ల జరుగుతుంది. మొక్కల పెరుగుదల, పునరుత్పత్తులపై పరిసర ఒత్తిళ్ల (ఎన్విరాన్‌మెంటల్‌ స్ట్రెస్‌) ప్రభావం కలిగి వుంటాయి.
వేళ్ళు ఎల్లప్పుడు భూమ్యాకర్షణ శక్తికి అనుగుణంగా నేలలోకి చొచ్చుకునిపోయి పెరుగుతాయి. కాండం భూమ్యాకర్షణ శక్తికి వ్యతిరేకంగా పైకి వెలుతురును వెతుక్కుంటూ పెరుగుతుంది.
వివిధ భాగాల వృద్ధిని సమన్వయంతో కొనసాగించుకునేందుకు హార్మోన్ల సంకేతాల్ని మొక్కలు ఒక పద్ధతి ప్రకారం వినియోగించుకుంటాయి. అయితే, జంతువుల నాడీవ్యవస్థలోలాగా, మొక్కల్లో కూడా 'ఎసిటైల్‌ కోలిన్‌ ఎస్టరేస్‌' వంటి ఎంజైమ్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. తద్వార జంతువుల్లోలాగా తమలో తాము చుట్టుపక్కల మొక్కలకు సమాచారాన్ని చేరవేస్తాయి.
విద్యుత్‌ ప్రేరణ..
పరిసరాల్లో వేగంగా వస్తున్న మార్పుల్ని 'విద్యుత్‌ ప్రేరణ' ద్వారా మొక్కల కణాలు గ్రహిస్తాయి. ఆ వెనువెంటనే ప్రతిస్పందిస్తాయి. ఈ స్పందనలు మరెన్నో రసాయనిక అణువుల రూపకల్పనను ప్రేరేపిస్తాయి. వీటి ద్వారా మొక్కలు పరిసరాల మార్పులకు అనుగుణమైన ప్రతిస్పందనలను అందిస్తాయి. దీనర్థం జంతువుల్లోలాగా మొక్కలు కూడా 'న్యూరాన్‌' కణాల ద్వారా సంకేతాల్ని పొందుతాయని కాదు. అభివృద్ధి చెందిన నాడీవ్యవస్థ జంతువుల్లోలాగా వృక్షాల్లో ఉండదు. కానీ, పరిసరాల మార్పులకు ప్రతిస్పందనగా కణాల్లోని జీవపదార్థం(సైటోప్లాస్మిక్‌), మొక్క భాగాలు, దెబ్బతిన్న ప్రాంతాలు, శ్వాస, కిరణజన్య సంయోగక్రియ, పుష్పించడం వంటి క్రియల రూపంలో ప్రతిస్పందనలు వెలువడతాయి. మొదటి ప్రతిస్పందనలను ఫైటోక్రోమ్‌, కైనిన్స్‌, హార్మోన్లు, రోగ నిరోధకశక్తి కలిగించని ఇతర రసాయనాల విడుదల, నీరు, రసాయనాల రవాణాలో మార్పులు, ఇతర పద్ధతుల ద్వారా తెలియజేస్తాయి. అయితే, ఇవి సాధారణంగా నెమ్మదిగా వుంటాయి. అయితే, కొన్ని సందర్భాలలో ఈ ప్రతిస్పందనలు అత్తిపత్తిలోలాగా వేగంగా కూడా వుండొచ్చు.
రోజూ 'పగటి సమయాని'కి స్పందిస్తూ మొక్కలు పుష్పించి, ఫలిస్తాయి. ఇవి కాంతి పరిమాణం ఆధారంగా ఏర్పడే రసాయనాల (హార్మోన్లు) ఉత్పత్తికి ప్రతిస్పందిస్తూ పుష్పించి, ఫలాల్ని అందిస్తాయి. అననుకూల పగటి సమయాన్ని ఎదుర్కొన్నపుడు మొక్కలు అసలు పుష్పించకపోవచ్చు. ఆయా ప్రాంతాలకు అననుకూల పంటలను, పంటల్లో రకాలను ప్రవేశపెట్టినప్పుడు ఇలాంటి వైఫల్యాలు బయటపడతాయి. కొన్నిరకాల మీద పగటి సమయం ప్రభావం అంతగా వుండదు. ఇలాంటి పంటల్ని 'దిన ప్రభావం లేని' (డే న్యూట్రల్‌) రకాలుగా గుర్తిస్తున్నారు. ఇవి అభిలషణీయమైనవి. స్థానిక వాతావరణ ఉష్ణోగ్రతలకు కూడా మొక్కలు ఇలానే స్పందిస్తాయి. అందువల్ల వేసే పంటలు, ఎంపిక చేసుకునే రకాలు, స్థానిక ఉష్ణోగ్రతలు, ఇతర వాతావరణ పరిస్థితులు అనుకూలంగా వుండాలి.
కీటక దాడిని ఎదుర్కోడానికి మొక్కలు ఎన్నో వ్యూహాలను అనుసరిస్తాయి. ఉదాహరణకు దాడి చేసే శత్రు కీటకాలను ఎదుర్కోడానికి విషపదార్థాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. వీటిని 'ఫైటో అలెక్సిన్‌' రసాయనాలుగా పిలుస్తారు. ఈ విషం శత్రు కీటకాల జీవకణాల్ని వేగంగా చంపుతాయి.
మాంసాహార మొక్కలు..
అందరికీ శాఖాహారాన్ని అందించే మొక్కల్లో కొన్ని కీటకా లను, జంతుజాలాల్ని తిని, అరాయించుకునే మొక్కలున్నా యంటే నమ్ముతారా? ఇది అక్షరాలా సత్యం. ఇవే మాంసా హార మొక్కలు.వీనస్‌ అనే మొక్క బొమ్మలో చూపిన విధంగా తన ఆకుల మీద ఏదైనా కీటకం, చిరుకప్ప వంటివి వాలితే వెంటనే ఆకులు ముడుచుకుపోయి వాటిని బంధిస్తాయి. ఇలా బంధించిన ఆకులోనే అవి చనిపోయి, జీర్ణమవుతాయి. ఇలా మరెన్నో ఇతర మొక్కల్ని కూడా గుర్తించారు. అయితే, ఈ ఆకుల స్పందన అకస్మాత్తుగా వుండి, కీటకాల్ని పట్టుకోవడానికి తోడ్పడుతుంది. ఇది ఒక విధమైన విద్యుత్‌ ప్రసార ప్రేరణ.

అననుకూల స్థితిలో..
నేలలో తేమ తగ్గి, బెట్ట పరిస్థితులు ఏర్పడినప్పుడు ప్రతిస్పందనగా మొక్కలు బాష్పోత్సేకాన్ని (ట్రాన్సిపిరేషన్‌) తగ్గించుకుంటాయి. దీనికోసం ఆకుల కింది భాగంలో వున్న పత్రరంధ్రాలను మూసివేస్తాయి. ఆకులు దళసరిగా మారిపోతాయి. వేళ్ళు లోతుకు పెరిగి, మిగిలి వున్న తేమను మొక్కకు అందించే కృషి చేస్తాయి. ఇక, వరదల సమయంలో ప్రత్యేక ఎంజైమ్‌ల (రసాయనాల) ద్వారా మొక్కలోని కొన్ని కణాలు నాశనమవుతాయి. తద్వారా ఏర్పడిన ఖాళీల్లో ఆక్సిజన్‌ ట్యూబ్స్‌ రూపొందుతాయి. వీటిద్వారా మొక్కకు ఆక్సిజన్‌ అందిస్తూ బతకడానికి తోడ్పడతాయి. లవణాలు అధికంగా వుండే ఉప్పు నేలల్లో మొక్కలు దుష్ప్రభావాల్ని తగ్గించగల కొత్త లవణాలను ఏర్పడేలా ప్రతిస్పందిస్తాయి. తద్వార మొక్కల జీవనం కొనసాగేలా తోడ్పడతాయి.

జగదీష్‌ చంద్రబోస్‌..
మొక్కల్లో కూడా జంతువుల్లోలాగే నాడీ మండలం వంటి సమాచార వ్యవస్థ వుందని, దానికి ప్రేరణలకు ప్రతిస్పందించే గుణం వుందని ప్రపంచలోనే మొట్టమొదట గుర్తించిన శాస్త్రజ్ఞుడు 'సర్‌ జగదీష్‌ చంద్రబోస్‌'. ఎంతో ప్రాధాన్యత కలిగిన ఈ అంశాన్ని 20వ శతాబ్ధపు ప్రారంభంలోనే ఆయన గుర్తించాడు. జంతు నాడీ మండల ప్రతిస్పందన లకు, మొక్కల్లోని ఈ ప్రతిస్పందనలకు ఎన్నో ఆశ్చర్యకరమైన పోలికలున్నాయని, ప్రయోగాల ద్వారా నిరూపించాడు 'సర్‌ జగదీష్‌ చంద్రబోస్‌'. ఈ పరిశోధనలకు కావలసిన ముఖ్య పరికరాన్ని తానే స్వయంగా రూపొందించు కున్నాడు. అతికొద్ది మొక్కల ప్రతిస్పందనలను కొలవగలిగే ఈ పరికరమే 'క్రెస్కోగ్రాఫ్‌'.
'సర్‌ జగదీష్‌ చంద్రబోస్‌' అప్పటి బెంగాల్‌ ప్రెసిడెన్సీలోని బిక్రమ్‌పూర్‌లో 1858, నవంబరు 30న జన్మించాడు. సుమారు 78 ఏళ్ల వయస్సులో చనిపోయాడు.
ఈయన జీవ భౌతికశాస్త్రం, జీవశాస్త్రం, వృక్షశాస్త్రం, పురావస్తు శాస్త్రం, బెంగాలీ సాహిత్యంలో ప్రావీణ్యం సంపాదించారు. ఈయన వైర్‌లెస్‌ సిగలింగ్‌ పరిశోధనలో కూడా అద్భుతమైన ఆవిష్కరణలను చేశాడు. అయితే, దీని గొప్పదనం వెంటనే గుర్తింపుకు నోచుకోలేదు.
క్రెస్కోగ్రాఫ్‌..
మొక్కల్లో కొద్దిపాటి స్పందనలను, పెరుగుదలను నిర్ధారించడానికి ఈ పరికరం ఉపయోగపడుతుంది. 20వ శతాబ్ధ ప్రారంభంలో 'సర్‌ జగదీష్‌ చంద్రబోస్‌' రూపొందించిన ఈ పరికరాన్ని మొక్కల్లో ప్రతిస్పందనల్ని అంచనా వేయడానికి వినియోగించాడు. ఇది 10 వేల రెట్లకు పెంచి, పెద్దదిగా చూపుతుంది. దీనిని ఉపయోగిస్తూ కొన్ని సెకన్లలోనే మొక్క పెరుగుదలను, స్పందనలను కొలవవచ్చు. ఇటీవల అభివృద్ధి చేసిన దీని నమూనాలు అందుబాటులోకి వచ్చాయి.

Courtesy: Prajaskthi Daily