നൂറ്റാണ്ടുകളായി ശാസ്ത്രലോകത്തിന് അറിയാം, സസ്യങ്ങൾ ശ്വസിക്കുന്നുണ്ടെന്ന സത്യം. എന്നാൽ, ഒരു സസ്യം കാർബൺ ഡയോക്സൈഡ് ഉള്ളിലേക്കെടുക്കുന്നതും ഓക്സിജൻ പുറത്തുവിടുന്നതും തത്സമയം കാണാൻ കഴിഞ്ഞാലോ? ആധുനിക ശാസ്ത്രം ആ അത്ഭുതവും ഇപ്പോൾ സാധ്യമാക്കി.
ഇല്ലിനോയി യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ ഗവേഷകർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത സ്റ്റൊമാറ്റ ഇൻ-സൈറ്റ് എന്ന പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യ സസ്യങ്ങളുടെ ആന്തരികലോകത്തേക്കു പുതിയ ജാലകം തുറന്നിടുന്നു. സസ്യങ്ങൾ അവയുടെ ഇലകളിലുള്ള സ്റ്റൊമാറ്റ എന്ന സൂക്ഷ്മ സുഷിരങ്ങളിലൂടെയാണ് വാതകവിനിമയം നടത്തുന്നത്. സസ്യങ്ങളുടെ - വായ - എന്നും ഇവയെ വിളിക്കാം.
പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിന് ആവശ്യമായ കാർബൺ ഡയോക്സൈഡ് അകത്തേക്ക് എടുക്കുന്നതും അധികമുള്ള വെള്ളം നീരാവിയായി പുറന്തള്ളുന്നതും ഈ സുഷിരങ്ങൾ വഴിയാണ്. എന്നാൽ ഇവയുടെ പ്രവർത്തനം നേരിട്ടു നിരീക്ഷിക്കുക എന്നത് ഇതുവരെ അസാധ്യമായിരുന്നു.
അഞ്ച് വർഷത്തെ കഠിനമായ പരിശ്രമത്തിനൊടുവിലാണ് സ്റ്റൊമാറ്റ ഇൻ-സൈറ്റ് എന്ന ഉപകരണം ഗവേഷകർ പൂർത്തിയാക്കിയത്. അതിസൂക്ഷ്മ ദൃശ്യങ്ങൾ പകർത്തുന്ന ഹൈ-റെസല്യൂഷൻ കോൺഫോക്കൽ മൈക്രോസ്കോപ്പ്, വാതകങ്ങളുടെ അളവ് രേഖപ്പെടുത്തുന്ന സിസ്റ്റം, ദൃശ്യങ്ങൾ വിശകലനം ചെയ്യുന്ന മെഷീൻ ലേണിംഗ് സോഫ്റ്റ്വെയർ എന്നിവ ചേർന്നതാണ് ഈ അത്ഭുത ഉപകരണം.
താപനിലയും ഈർപ്പവും വെളിച്ചവും കൃത്യമായി നിയന്ത്രിച്ചുകൊണ്ട് ഇലകളുടെ ശ്വസനം നിരീക്ഷിച്ചപ്പോൾ വിസ്മയകരമായ വിവരങ്ങളാണ് ഗവേഷകർക്കു ലഭിച്ചത്. പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിനായി സുഷിരങ്ങൾ തുറക്കുകയും രാത്രിയിൽ ജലനഷ്ടം ഒഴിവാക്കാൻ അവ അടയുകയും ചെയ്യുന്നു.
വെള്ളം കുറവുള്ളപ്പോഴോ ചൂട് കൂടുമ്പോഴോ സസ്യങ്ങൾ എങ്ങനെയാണ് പ്രതികരിക്കുന്നത് എന്ന് ഈ ഉപകരണത്തിലൂടെ തത്സമയം കാണാൻ സാധിച്ചു.
വെള്ളം ലഭിക്കാതെ വരുമ്പോഴോ കാലാവസ്ഥ ചൂടുള്ളതാകുമ്പോഴോ സസ്യങ്ങൾ ഉണങ്ങിപ്പോകുന്നത് ഈ സുഷിരങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനത്തിലുണ്ടാകുന്ന മാറ്റം കൊണ്ടാണെന്ന് ഗവേഷകർ പറയുന്നു.
കാർഷികമേഖലയിൽ വരാനിരിക്കുന്നത് വൻ മാറ്റം
ഈ കണ്ടെത്തൽ കേവലം ശാസ്ത്രീയ കൗതുകം മാത്രമല്ല, വരുംകാലത്തെ കൃഷിരീതികളെത്തന്നെ മാറ്റിമറിക്കാൻ ശേഷിയുള്ള ഒന്നാണ്. കുറഞ്ഞ വെള്ളത്തിൽ മികച്ച വിളവു തരുന്ന സസ്യങ്ങളെ തിരിച്ചറിയാൻ സാങ്കേതികവിദ്യ സഹായിക്കും.
ആഗോളതാപനം വർധിക്കുന്ന സാഹചര്യത്തിൽ, ഉയർന്ന ചൂടിനെ പ്രതിരോധിക്കാൻ ശേഷിയുള്ള വിത്തിനങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കാൻ ഈ പഠനം അടിത്തറയാകും. സസ്യങ്ങളിലെ ജലവിനിയോഗം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്ന ജനിതക ഘടകങളെ തിരിച്ചറിയുന്നതിലൂടെ കൃഷിയിൽ വലിയ മുന്നേറ്റങ്ങൾ നടത്താൻ സാധിക്കും.
ഭക്ഷ്യസുരക്ഷ ഉറപ്പാക്കുന്നതിലേക്കുള്ള വലിയൊരു ചുവടുവയ്പ്പായിട്ടാണു കണ്ടെത്തലുകളെ ശാസ്ത്രലോകം വിലയിരുത്തുന്നത്.