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एक पौधा जो ‘मर नहीं सकता’ अपने आनुवंशिक रहस्य को प्रकट करता है

रिचर्ड सिमा . द्वारा लिखित

पौधों के साम्राज्य में सबसे लंबे समय तक रहने वाले पत्ते केवल कठोर, हाइपररिड रेगिस्तान में पाए जा सकते हैं जो दक्षिणी अंगोला और उत्तरी नामीबिया के बीच की सीमा को पार करते हैं।

एक रेगिस्तान, निश्चित रूप से, जीवित चीजों के बढ़ने के लिए सबसे अधिक मेहमाननवाज जगह नहीं है, अकेले पत्तेदार साग को छोड़ दें, लेकिन नामीब रेगिस्तान – दुनिया का सबसे पुराना, जहां साल में 2 इंच से कम वर्षा होती है – जहां वेल्वित्चिया घर कहता है। अफ्रीकी में, पौधे का नाम “ट्वीब्लारकन्नीडूड” है, जिसका अर्थ है “दो पत्ते जो मर नहीं सकते।” नामकरण उपयुक्त है: वेल्वित्चिया केवल दो पत्ते उगता है – और लगातार – एक जीवनकाल में जो सहस्राब्दी तक चल सकता है।

“ज्यादातर पौधे एक पत्ती विकसित करते हैं, और यही वह है,” लंदन के क्वीन मैरी विश्वविद्यालय में एक पौधे आनुवंशिकीविद् एंड्रयू लीच ने कहा। “यह पौधा हजारों साल तक जीवित रह सकता है, और यह कभी भी बढ़ना बंद नहीं करता है। जब यह बढ़ना बंद कर देता है, तो यह मर जाता है। माना जाता है कि कुछ सबसे बड़े पौधे ३,००० साल से अधिक पुराने हैं, दो पत्ते लौह युग की शुरुआत के बाद से लगातार बढ़ रहे हैं, जब फोनीशियन वर्णमाला का आविष्कार किया गया था और डेविड को इज़राइल के राजा का ताज पहनाया गया था।

कुछ खातों के अनुसार, वेल्वित्चिया देखने के लिए ज्यादा नहीं है। इसके दो रेशेदार पत्ते, शुष्क रेगिस्तानी हवाओं से घिरे और प्यासे जानवरों द्वारा खिलाए गए, समय के साथ कटे और मुड़े हुए हो जाते हैं, जिससे वेल्वित्चिया एक विशिष्ट ऑक्टोपस जैसा दिखता है।

लंदन में केव गार्डन के 19वीं सदी के एक निदेशक ने टिप्पणी की, “यह इस देश में अब तक लाया गया सबसे अद्भुत पौधा है और सबसे बदसूरत में से एक है। लेकिन जब से यह पहली बार खोजा गया था, वेल्वित्चिया ने चार्ल्स डार्विन और वनस्पतिशास्त्री फ्रेडरिक वेलवित्च सहित जीवविज्ञानियों को मोहित कर लिया है, जिनके नाम पर पौधे का नाम रखा गया है; ऐसा कहा जाता है कि जब वेल्वित्च पहली बार १८५९ में संयंत्र में आया था, “वह जलती हुई मिट्टी पर घुटने टेकने और उसे देखने के अलावा कुछ नहीं कर सकता था, आधा डर में कहीं ऐसा न हो कि एक स्पर्श इसे कल्पना की उपज साबित कर दे।”

नेचर कम्युनिकेशंस में हाल ही में प्रकाशित एक अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने वेल्वित्चिया के अद्वितीय आकार, अत्यधिक दीर्घायु और गहन लचीलापन के पीछे कुछ अनुवांशिक रहस्यों की रिपोर्ट की।

जिम लीबेन्स-मैक, जॉर्जिया विश्वविद्यालय में एक पौधे जीवविज्ञानी, जो अध्ययन में शामिल नहीं थे, ने कहा कि यह “हमें बेहतर समझने के लिए एक आधार देता है कि कैसे वेल्वित्चिया सभी पागल सामान करता है जो वह करता है।”

Welwitschia जीनोम पौधे के शुष्क और पोषक तत्व-गरीब परिवेश को दर्शाता है। और इसका आनुवंशिक इतिहास पर्यावरण के इतिहास के अनुरूप प्रतीत होता है।

लगभग 86 मिलियन वर्ष पहले, कोशिका विभाजन में एक गलती के बाद, पूरे वेलवित्चिया जीनोम क्षेत्र में बढ़ी हुई शुष्कता और लंबे समय तक सूखे के समय में दोगुना हो गया – और संभवतः नामीब रेगिस्तान का गठन, फेयरी के एक वनस्पतिशास्त्री ताओ वान ने कहा। शेन्ज़ेन, चीन में झील बॉटनिकल गार्डन, और अध्ययन के प्रमुख लेखक।

उन्होंने कहा कि “अत्यधिक तनाव” अक्सर ऐसे जीनोम दोहराव की घटनाओं से जुड़ा होता है, अध्ययन के सह-लेखक लीच ने कहा कि डुप्लिकेट जीन भी अपने मूल कार्यों से जारी किए जाते हैं, संभावित रूप से नए पर ले जाते हैं। हालांकि, अधिक आनुवंशिक सामग्री होने पर लागत आती है, वान ने कहा, “जीवन के लिए सबसे बुनियादी गतिविधि डीएनए प्रतिकृति है,” उन्होंने कहा, “इसलिए यदि आपके पास एक बड़ा जीनोम है, तो यह वास्तव में जीवन को बनाए रखने के लिए ऊर्जा-खपत है,” विशेष रूप से में इतना कठोर वातावरण।

मामलों को बदतर बनाने के लिए, वेलवित्स्चिया के जीनोम की एक बड़ी मात्रा “जंक” स्व-प्रतिकृति डीएनए अनुक्रम है जिसे रेट्रोट्रांस्पोन्स कहा जाता है। “अब उस कबाड़ को दोहराने, मरम्मत करने की जरूरत है,” लीच ने कहा। शोधकर्ताओं ने 1 से 2 मिलियन वर्ष पहले रेट्रोट्रांस्पोन्स गतिविधि के “विस्फोट” का पता लगाया, जो कि तापमान में वृद्धि के कारण सबसे अधिक संभावना है। लेकिन इसका प्रतिकार करने के लिए, वेल्वित्चिया जीनोम में व्यापक एपिजेनेटिक परिवर्तन हुए जिसने डीएनए मिथाइलेशन नामक प्रक्रिया के माध्यम से जंक डीएनए को खामोश कर दिया। इस प्रक्रिया ने, अन्य चुनिंदा ताकतों के साथ, वेल्वित्चिया की डीएनए की डुप्लीकेट लाइब्रेरी के आकार और ऊर्जावान रखरखाव लागत को काफी कम कर दिया, वान ने कहा, इसे “एक बहुत ही कुशल, कम लागत वाला जीनोम” दिया।

अध्ययन में यह भी पाया गया कि वेल्वित्चिया के पत्तों में अन्य अनुवांशिक बदलाव छिपे थे। औसत पौधे का पत्ता पौधे के शीर्ष, या उसके तने और शाखाओं के टिप्पी-टॉप से ​​​​बढ़ता है। लेकिन वेल्वित्चिया की मूल बढ़ती नोक मर जाती है, और पत्तियां पौधे की शारीरिक रचना के एक कमजोर क्षेत्र से निकलती हैं जिसे बेसल मेरिस्टेम कहा जाता है, जो बढ़ते पौधे को ताजा कोशिकाओं की आपूर्ति करता है, वान ने कहा।

इस क्षेत्र में कुशल चयापचय, कोशिका वृद्धि और तनाव लचीलापन से जुड़े कुछ जीनों की बड़ी संख्या में प्रतियां या बढ़ी हुई गतिविधि अत्यधिक पर्यावरणीय तनाव के तहत बढ़ने में मदद कर सकती है। एक गर्म दुनिया में, वेल्वित्चिया को जो आनुवंशिक सबक पेश करना है, वह मनुष्यों को कठोर, कम प्यासी फसलें पैदा करने में मदद कर सकता है।

लीबेन्स-मैक ने कहा, “जब हम देखते हैं कि पौधे इतने लंबे समय तक इस वातावरण में रहने और अपने डीएनए और उसके प्रोटीन को संरक्षित करने में सक्षम है, तो मुझे वास्तव में ऐसा लगता है कि हम कृषि में सुधार कैसे कर सकते हैं, इसके संकेत मिल सकते हैं।” अध्ययन जिज्ञासा से प्रेरित अनुसंधान के महत्व को भी रेखांकित करता है। जब आप सभी बाधाओं के खिलाफ एक रेगिस्तान में उगने वाले दो पत्तों का सामना करते हैं, तो जलती हुई मिट्टी में घुटने टेक दें और करीब से देखें “अजीब चीजों से, आप अजीब चीजों की खोज करते हैं जो आपको उन चीजों को समझने में मदद करती हैं जिन्हें आप नहीं जानते थे जिन्हें आप नहीं समझते थे, “लीच ने कहा।

यह लेख मूल रूप से द न्यूयॉर्क टाइम्स में छपा था।

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