क्यों कैक्टि इतने रसदार हैं? Succulents की गुप्त रणनीति

क्यों कैक्टि इतने रसदार हैं? Succulents की गुप्त रणनीति प्रफुल्लित अद्भुत: कैक्टि कुछ पौधों की प्रजातियों में से हैं जो रेगिस्तान में पनप सकती हैं। एलन लेविन / फ़्लिकर, सीसी द्वारा एसए

सूर्य के प्रकाश, प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में पौधों द्वारा दोहन, पृथ्वी पर लगभग सभी जीवन की शक्तियां। विशेष अनुकूलन कुछ पौधों को दिन के दौरान प्रकाश संश्लेषण में उपयोग के लिए रात भर कार्बन डाइऑक्साइड की एक बैटरी को स्टोर करने की अनुमति देता है, जिससे उन्हें शुष्क रेगिस्तान की स्थिति में एक रसदार लाभ मिलता है।

जीवन की जिन प्रक्रियाओं का निर्माण होता है - जैसे विकास, मरम्मत, आंदोलन और प्रजनन - इन सभी के लिए ऊर्जा स्रोत की आवश्यकता होती है। कई जीवित चीजों के लिए इस ऊर्जा का तत्काल स्रोत रासायनिक ऊर्जा है।

उच्च ऊर्जा वाले कार्बन-आधारित अणु, जैसे कि शर्करा और वसा, जीवन की प्रक्रियाओं को शक्ति देने के लिए टूट जाते हैं। ये उच्च-ऊर्जा अणु पर्यावरण में स्वाभाविक रूप से नहीं होते हैं। काम-शर्मीले और बेईमान जीव, जैसे कि मनुष्य, खाने से अन्य जीवों से उच्च ऊर्जा अणुओं को चोरी करने पर भरोसा करते हैं। अंततः, हालांकि, टूटे हुए लोगों को बदलने के लिए अधिक उच्च ऊर्जा अणुओं की आवश्यकता होती है।

जबकि शर्करा और वसा उदास रूप से अंतरिक्ष से बारिश नहीं करते हैं, ऊर्जा से भरपूर फोटॉन (अगली सबसे अच्छी चीज) सूर्य के प्रकाश के रूप में करते हैं। हमसे अधिक जिम्मेदार जीव, जैसे कि पौधे और शैवाल, प्रकाश संश्लेषण करते हैं। यह प्रक्रिया सूरज की रोशनी से ऊर्जा का उपयोग अपने टूटने वाले अपशिष्ट उत्पाद, कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ) से उच्च ऊर्जा अणुओं को पुन: उत्पन्न करने के लिए करती है2), जो लगातार सभी जीवित चीजों द्वारा वातावरण में जारी किया जाता है।

प्रकाश संश्लेषण के सबसे सामान्य रूप में, सीओ2 पौधों की सतह में छोटे छिद्रों के माध्यम से दिन के दौरान पत्तियों में ले जाया जाता है। इसे तब संलग्न किया जाता है, या "निश्चित", सीधे सूर्य के प्रकाश से ऊर्जा का उपयोग करके एक चीनी अणु पर, रासायनिक ऊर्जा के स्रोत के रूप में उपयोग करने के लिए - या तो पौधे द्वारा, या इसे खाने वाले जानवर द्वारा।

क्यों कैक्टि इतने रसदार हैं? Succulents की गुप्त रणनीति छोटे छिद्र कार्बन डाइऑक्साइड को पत्ती में डालते हैं - लेकिन ऑक्सीजन को अंदर और पानी को बाहर निकलने देते हैं। Photohound

लेकिन सीओ को प्राप्त कर रहे हैं2 वातावरण से कुछ स्थितियों में समस्याग्रस्त हो सकता है। पौधे की सतह पर छिद्रों को खोलने से CO2 में, लेकिन ऑक्सीजन और पानी को बाहर निकलने देता है। सूखे वातावरण में पानी की कमी एक समस्या है - विशेष रूप से दिन के दौरान, जो जब सीओ2 प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक है।


इनरसेल्फ से नवीनतम प्राप्त करें


इसके अतिरिक्त, गर्म वातावरण में, संयंत्र ऑक्सीजन और सीओ के बीच भेदभाव करने में सक्षम है2 और वास्तव में चीनी अणु को ऑक्सीजन संलग्न करना समाप्त कर सकता है। एक बार एक ऑक्सीजन अणु एक चीनी के लिए तय हो जाने के बाद, इसे महत्वपूर्ण ऊर्जावान लागत पर फिर से बेशकीमती होना चाहिए, शुद्ध ऊर्जा को कम करना जो पौधे प्रकाश संश्लेषण से प्राप्त कर सकते हैं।

दक्षता के लिए कार्बन डाइऑक्साइड बैटरी

पौधों के कई समूह विकसित हुए हैं जो सीधे वायुमंडलीय सीओ को ठीक नहीं करते हैं2 शक्कर बनाने के लिए, लेकिन CO संलग्न करें2 अन्य अणुओं पर जिन्हें सीओ छोड़ा जा सकता है, परिवहन किया जा सकता है और टूट सकता है2 फिर से, बैटरी की तरह। यह पानी की कमी और आकस्मिक ऑक्सीजन निर्धारण की समस्याओं से बचा जाता है।

दो वैकल्पिक रणनीतियाँ इस क्षमता का उपयोग करने के लिए विकसित हुई हैं: C4 प्रकाश संश्लेषण, जो सीओ की एकाग्रता में हेरफेर करता है2 अंतरिक्ष में, और सीएएम प्रकाश संश्लेषण, जो समय में एकाग्रता में हेरफेर करता है।

C4 प्रकाश संश्लेषण 7,600 प्रजातियों द्वारा किया जाता है, उनमें से ज्यादातर घास, मक्का और शर्बत शामिल हैं। यह है कम से कम 60 बार स्वतंत्र रूप से विकसित हुआ, अभी तक पौधों की प्रजातियों के 0.5% से कम में मौजूद है। हालांकि गर्म वातावरण में अत्यधिक प्रतिस्पर्धी हैं, कार्बन भंडारण से जुड़े ऊर्जावान लागत का मतलब है कि पारंपरिक प्रकाश संश्लेषण करने वाले पौधों में निचले तापमान पर बढ़त है।

C4 प्रकाश संश्लेषण वायुमंडलीय CO को ठीक करने के लिए एक विशेष एंजाइम का उपयोग करता है2 एक एसिड पर। सीओ के बीच भेदभाव करने पर यह एंजाइम काफी बेहतर है2 और पारंपरिक प्रकाश संश्लेषण में उपयोग किए जाने वाले क्लासिक एंजाइम की तुलना में ऑक्सीजन। एसिड को पौधे के अंदर गहरे ले जाया जाता है, जहां ऑक्सीजन की सांद्रता बहुत कम होती है, और सीओ2 फिर से जारी किया गया है इस कम ऑक्सीजन वाले वातावरण में, संयंत्र प्रकाश-संश्लेषण की दक्षता को बढ़ाते हुए, कम ऑक्सीजन-फिक्सिंग गलतियों को करता है। प्रकाश संश्लेषण करने के इस चक्कर के तरीके के लिए एक ऊर्जावान लागत है, लेकिन यह गर्म वातावरणों में महंगा ऑक्सीजन निर्धारण में कमी से अधिक है।

क्यों कैक्टि इतने रसदार हैं? Succulents की गुप्त रणनीति कैक्टि और अनानास के पौधे रसदार रहने के लिए सीएएम प्रकाश संश्लेषण का उपयोग करते हैं। hiyori13 / फ़्लिकर, सीसी द्वारा एसए

प्रकाश संश्लेषण का दूसरा वैकल्पिक प्रकार सीएएम या क्रैसुलासेन एसिड मेटाबॉलिज्म है, जो कम से कम 4 मिलियन वर्षों से C150 प्रकाश संश्लेषण से पूर्ववर्ती है। यह था सबसे पहले कसौला परिवार में खोजा गया पौधों की लेकिन है कई वंशों में स्वतंत्र रूप से विकसित हुआ पौधों की, 9,000 प्रजातियों पर कुल।

C4 पौधों की तरह, CAM CO को भी स्टोर करता है2 एक एसिड में, लेकिन यह रात में इस प्रतिक्रिया को करता है, और एसिड अणुओं को पौधे के एक अलग हिस्से में ले जाने के बजाय, यह बस उन्हें वैक्युम में स्टोर करता है - प्रत्येक प्लांट सेल के दिल में भंडारण क्षेत्र। दिन के दौरान, जब प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक प्रकाश उपलब्ध होता है, तो पौधे को अपने छिद्रों को खोलने की आवश्यकता नहीं होती है: इसमें एक पैक लंच होता है जो पहले से ही इसकी कोशिकाओं में संग्रहीत होता है। यह पौधे को दिन के दौरान अपने छिद्रों को खोले बिना प्रकाश संश्लेषण करने की अनुमति देता है, जिससे पानी की मात्रा को कम कर दिया जाता है।

कैमी और अनानास जैसे सीएएम प्लांट जिस तरह से गर्म होते हैं, उसके बावजूद वे गर्म और ठंडे वातावरण में रह सकते हैं। हालांकि, सीएएम और सीएक्सएएनएक्सएक्स प्रकाश संश्लेषण द्वारा हल की गई समस्याएं उतनी ही गंभीर हैं - और ऊर्जावान लागत। भंडारण और पुनः जारी सीओ2 इसका मतलब है कि पौधे केवल गर्म या शुष्क वातावरण में पारंपरिक रूप से प्रकाश संश्लेषक चचेरे भाई के साथ प्रतिस्पर्धी हैं।

शायद, बहुत आखिरी जगह, इसलिए, कि कोई सीएएम पौधों को पानी के नीचे खोजने की उम्मीद कर सकता है, सभी खातों द्वारा बहुत गीला वातावरण। यह कुछ आश्चर्य के साथ था इसलिए कि सीएएम था पहले झील संयंत्र Isoetes में सूचना दी में खोजों के बाद जलीय पौधों के चार अन्य जेनेरा.

क्यों कैक्टि इतने रसदार हैं? Succulents की गुप्त रणनीति जीनस Isoetes के छोटे जलीय पौधों ने पानी के नीचे की दुनिया में कार्बन डाइऑक्साइड को केंद्रित करने के लिए सीएएम को बाहर किया। अमेरिकी मछली और वन्यजीव सेवा

अपने बहुत अलग वातावरण के बावजूद, झीलों और रेगिस्तानों में पौधे अंततः एक ही समस्या को साझा करते हैं - सीओ को प्राप्त करने की कठिनाई2। जबकि काफी सी.ओ.2 पानी में घुल सकता है, यह हवा की तुलना में कहीं अधिक धीरे-धीरे फैलता है, इसलिए एक पौधे के चारों ओर का पानी सीओ से कम हो सकता है2। जलीय पौधों ने सीएएम प्रकाश संश्लेषण को विकसित किया है ताकि वे सीओ को लेना जारी रख सकें2 रात में, इसे उस पूरक के लिए उपयोग करना जो वे दिन के दौरान प्राप्त कर सकते हैं।

इसके अलावा लक्ष्य करने के लिए अनुसंधान के अलावा चावल में C4 प्रकाश संश्लेषण का परिचय, सीएएम प्रकाश संश्लेषण करने के लिए फसल पौधों को संशोधित करने में महत्वपूर्ण रुचि रही है ताकि वे जलवायु परिवर्तन के कारण सूखे से बेहतर ढंग से बच सकें।वार्तालाप

के बारे में लेखक

डैनियल वुड, पादप जीवविज्ञान में पीएचडी छात्र, शेफील्ड विश्वविद्यालय

इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.

आईएनजी

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

InnerSelf पर का पालन करें

फेसबुक आइकनट्विटर आइकनआरएसएस आइकन

ईमेल से नवीनतम प्राप्त करें

{Emailcloak = बंद}

इनर्सल्फ़ आवाज

प्यार जीवन को सार्थक बनाता है
प्यार जीवन को सार्थक बनाता है
by विल्किनसन विल विल
अरे! वे हमारे गीत बजा रहे हैं
अरे! वे हमारे गीत बजा रहे हैं
by मैरी टी। रसेल, इनरएसल्फ़
10 27 आज एक नई प्रतिमान पारी चल रही है
भौतिकी और चेतना में एक नया प्रतिमान बदलाव आज चल रहा है
by एरविन लेज़्लो और पियर मारियो बियावा, एमडी।

सबसे ज़्यादा पढ़ा हुआ

10 27 आज एक नई प्रतिमान पारी चल रही है
भौतिकी और चेतना में एक नया प्रतिमान बदलाव आज चल रहा है
by एरविन लेज़्लो और पियर मारियो बियावा, एमडी।