झाडांचा ‘श्वास’ पहिल्यांदाच कॅमेऱ्यात कैद; शास्त्रज्ञांनी उलगडले निसर्गाचे रहस्य

breathing-of-trees-captured-on-camera शास्त्रज्ञांना अनेक दशकांपासून माहिती होती की झाडे आपल्या पानांवरील अतिसूक्ष्म छिद्रांच्या मदतीने श्वास घेतात. या छिद्रांना ‘स्टोमाटा’ असे म्हणतात. स्टोमाटाच्या माध्यमातून झाडे कार्बन डायऑक्साइड आत घेतात आणि ऑक्सिजन व पाण्याची वाफ बाहेर सोडतात. मात्र आतापर्यंत ही प्रक्रिया फक्त अभ्यासापुरती आणि सिद्धांतांमध्येच मर्यादित होती. आता अमेरिकेतील युनिव्हर्सिटी ऑफ इलिनॉय अर्बाना-शॅम्पेनच्या शास्त्रज्ञांनी इतिहास घडवत ही प्रक्रिया प्रत्यक्ष पाहिली आणि कॅमेऱ्यात कैद केली आहे.

 

 

या संशोधनासाठी शास्त्रज्ञांनी ‘Stomata In Sight’ नावाचे अत्याधुनिक उपकरण विकसित केले आहे. या यंत्रणेत उच्च दर्जाचा मायक्रोस्कोप, गॅस एक्सचेंज सिस्टीम आणि मशीन लर्निंग तंत्रज्ञानाचा वापर करण्यात आला आहे. पानाचा अतिशय छोटा भाग एका विशेष चेंबरमध्ये ठेवला जातो, जिथे प्रकाश, तापमान, आर्द्रता आणि कार्बन डायऑक्साइडचे प्रमाण पूर्णपणे नियंत्रित करता येते. या नियंत्रित वातावरणात स्टोमाटाचे उघडणे आणि बंद होणे थेट कॅमेऱ्यात टिपले जाते. breathing-of-trees-captured-on-camera हे दृश्य पाहताना जणू झाड स्वतः आपल्या श्वासोच्छ्वासाची कहाणी सांगत असल्याचा अनुभव येतो. संशोधक अँड्र्यू लीकी यांच्या मते, स्टोमाटा साधारणपणे प्रकाशात उघडतात आणि अंधारात बंद होतात. यामागे प्रकाशसंश्लेषणाची प्रक्रिया सुरळीत पार पडावी आणि पाण्याचा अनावश्यक अपव्यय टळावा हा मुख्य उद्देश असतो. मात्र तापमान जास्त असल्यास किंवा पाण्याची टंचाई जाणवल्यास झाडे स्वतःचे संरक्षण करण्यासाठी ही छिद्रे बंद करतात.

हा शोध शेती क्षेत्रासाठी अत्यंत महत्त्वाचा ठरू शकतो. सध्या पाण्याची कमतरता ही शेतीसमोरील मोठी समस्या बनली आहे. स्टोमाटाच्या कार्यपद्धतीचा सखोल अभ्यास करून शास्त्रज्ञ कमी पाण्यातही जास्त उत्पादन देणाऱ्या पिकांच्या जाती विकसित करू शकतात. वाढते तापमान आणि दुष्काळी परिस्थिती लक्षात घेता, हे तंत्रज्ञान शेतकऱ्यांसाठी मोठा आधार ठरण्याची शक्यता आहे. या नव्या तंत्रज्ञानाला पेटंट मिळाले असून, लवकरच ते संशोधकांसाठी खुले करण्यात येणार आहे. breathing-of-trees-captured-on-camera ‘Plant Physiology’ या नामांकित जर्नलमध्ये प्रकाशित झालेल्या या अभ्यासामुळे झाडांचा आतापर्यंत गूढ मानला जाणारा श्वासोच्छ्वास आता स्पष्टपणे समोर आला आहे.