समय मिल गया? समीर मिश्रा / शटरस्टॉक
जो कोई भी कई समय क्षेत्रों में यात्रा की और पीड़ित है विमान यात्रा से हुई थकान हम कितना शक्तिशाली समझेंगे जैविक घड़ियाँ हैं। वास्तव में, मानव शरीर की प्रत्येक कोशिका की अपनी एक आणविक घड़ी होती है, जो एक एक्सन्यूएमएक्स-घंटे के चक्र में शरीर द्वारा उत्पादित कई प्रोटीनों की संख्या में दैनिक वृद्धि और गिरावट पैदा करने में सक्षम होती है। मस्तिष्क में एक मास्टर घड़ी होती है जो शरीर के बाकी हिस्सों को सिंक में रखती है, उपयोग करती है प्रकाश का संकेत पर्यावरण के साथ समय पर रखने के लिए आँखों से।
पौधों में समान सर्कैडियन लय होते हैं जो उन्हें दिन का समय बताने में मदद करते हैं, सुबह से पहले प्रकाश संश्लेषण के लिए पौधे तैयार करते हैं, ताप-सुरक्षा तंत्र चालू करना दिन के सबसे गर्म हिस्से से पहले, और परागण का उत्पादन जब परागणकों का दौरा करने की सबसे अधिक संभावना है। और मनुष्यों की तरह ही, पौधे की प्रत्येक कोशिका की अपनी घड़ी होती है।
हमारी आंखें और मस्तिष्क दिन के समय के अनुसार शरीर में गतिविधि का समन्वय करने के लिए सूर्य के प्रकाश पर निर्भर करते हैं। Yomogi1 / Shutterstock
लेकिन मनुष्यों के विपरीत, पौधों के पास अपनी घड़ियों को समकालिक रखने के लिए मस्तिष्क नहीं होता है। तो पौधे अपने सेलुलर लय का समन्वय कैसे करते हैं? हमारी नया शोध दिखाता है कि पौधे की सभी कोशिकाएं स्थानीय स्व-संगठन नामक किसी चीज के माध्यम से आंशिक रूप से समन्वयित करती हैं। यह प्रभावी रूप से पौधे की कोशिकाओं को पड़ोसी कोशिकाओं के साथ अपने समय का संचार करता है, इसी तरह से मछली के स्कूल और पक्षियों के झुंड अपने पड़ोसियों के साथ बातचीत करके उनके आंदोलनों का समन्वय करें।
पिछला अनुसंधान पाया गया कि एक पौधे के विभिन्न भागों में घड़ी का समय अलग-अलग होता है। विभिन्न अंगों में घड़ी प्रोटीन उत्पादन में दैनिक चोटियों के समय को मापकर इन अंतरों का पता लगाया जा सकता है। ये क्लॉक प्रोटीन जैविक प्रक्रियाओं में 24-घंटे के दोलनों को उत्पन्न करते हैं।
उदाहरण के लिए, घड़ी प्रोटीन अन्य प्रोटीनों के उत्पादन को सक्रिय करता है जो सुबह होने से पहले पत्तियों में प्रकाश संश्लेषण के लिए जिम्मेदार होते हैं। हमने प्लांट के सभी प्रमुख अंगों में घड़ी की जांच करने का निर्णय लिया ताकि हमें यह समझने में मदद मिल सके कि पौधे पूरे समय तक तालमेल बनाए रखने के लिए अपने समय का समन्वय कैसे करते हैं।
पौधों को क्या होता है
हमने पाया कि thale cress में (अरबीडोफिसिस थालीआना) अंकुर, प्रत्येक अंग में घड़ी प्रोटीन की संख्या अलग-अलग समय पर होती है। ऑर्गन्स, जैसे कि पत्तियां, जड़ें और तने, अपने स्थानीय सूक्ष्म पर्यावरण से अलग-अलग सिग्नल प्राप्त करते हैं, जैसे कि प्रकाश और तापमान, और इस जानकारी का उपयोग स्वतंत्र रूप से अपनी गति निर्धारित करने के लिए करते हैं।
यदि विभिन्न अंगों में लय सिंक से बाहर हैं, तो पौधे एक प्रकार के आंतरिक जेट अंतराल से पीड़ित हैं? जबकि अलग-अलग अंगों में अलग-अलग समय पर अलग-अलग घड़ियां दिखाई देती हैं, लेकिन इससे पूरी अराजकता नहीं हुई। आश्चर्यजनक रूप से, कोशिकाओं ने स्थानिक तरंग पैटर्न बनाना शुरू कर दिया, जहां पड़ोसी कोशिकाएं एक-दूसरे से थोड़ा समय पीछे रह जाती हैं। यह एक स्टेडियम जैसा है या खेल प्रशंसकों की "मैक्सिकन" लहर है जो भीड़ के माध्यम से लहर जैसी गति बनाने के लिए लोगों के बगल में खड़े होते हैं।
पादप कोशिकाएं अपने पड़ोसियों के बीच समय के समन्वय के लिए संवाद करती हैं। जेम्स लोके, लेखक ने प्रदान किया
हमारे काम से पता चलता है कि ये तरंगें अंगों के बीच अंतर से उत्पन्न होती हैं क्योंकि कोशिकाएं संचार करना शुरू करती हैं। जब एक कोशिका की चोटियों में घड़ी के प्रोटीन की संख्या होती है, तो कोशिका अपने धीमी पड़ौसियों को यह बात बताती है, जो पहले कोशिका की अगुवाई का पालन करते हैं और अधिक घड़ी प्रोटीन का उत्पादन करते हैं। ये कोशिकाएँ अपने पड़ोसियों के साथ भी ऐसा ही करती हैं। इस तरह के पैटर्न प्रकृति में कहीं और देखे जा सकते हैं। कुछ जुगनू प्रजातियां स्थानिक तरंग पैटर्न बनाती हैं उनकी चमक सिंक्रनाइज़ करें अपने पड़ोसियों के साथ।
कोशिकाओं द्वारा स्थानीय निर्णय लेने, उनके बीच संकेतन के साथ संयुक्त, हो सकता है कि पौधे मस्तिष्क के बिना निर्णय कैसे लेते हैं। यह पौधे के विभिन्न हिस्सों में कोशिकाओं को कैसे विकसित करने के बारे में विभिन्न निर्णय लेने की अनुमति देता है। शूट और रूट की कोशिकाएं अलग-अलग अपनी स्थानीय स्थितियों में विकास को अनुकूलित कर सकती हैं। शूट उस ओर झुक सकता है जहां प्रकाश का अवरोध होता है और जड़ें पानी या अधिक पोषक तत्वों से भरपूर मिट्टी की ओर बढ़ सकती हैं। यह पौधों को भी अनुमति दे सकता है अंगों के नुकसान से बचे क्षति के माध्यम से या एक शाकाहारी द्वारा खाया जा रहा है।
यह समझा सकता है कि पौधे अपने विकास और विकास को अपने पर्यावरण में परिवर्तनों से निपटने के लिए लगातार कैसे अनुकूलित कर सकते हैं, जिसे वैज्ञानिक "प्लास्टिसिटी" कहते हैं। यह समझना कि पौधे कैसे निर्णय लेते हैं, यह केवल दिलचस्प नहीं है, यह वैज्ञानिकों को नए पौधों की किस्मों को प्रजनन करने में मदद करेगा जो जलवायु परिवर्तन के साथ उनके तेजी से बदलते वातावरण का जवाब दे सकते हैं।
लेखक के बारे में
मार्क ग्रीनवुड, सेलुलर बायोलॉजी में पीएचडी शोधकर्ता, यूनिवर्सिटी ऑफ कैंब्रिज और जेम्स लोके, रिसर्च ग्रुप लीडर इन सिस्टम्स बायोलॉजी, यूनिवर्सिटी ऑफ कैंब्रिज
इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.
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