परागणकों के लिए, जो पराबैंगनी में देख सकते हैं, सूरजमुखी में रंगों की एक अतिरिक्त श्रेणी होती है। (अनस्प्लैश/मार्को डी हेविया), सीसी द्वारा एसए
फूल प्रकृति में विविधता के सबसे आकर्षक उदाहरणों में से एक हैं, जो रंगों, पैटर्न, आकार और सुगंध के असंख्य संयोजन प्रदर्शित करते हैं। वे रंगीन ट्यूलिप और डेज़ी से लेकर सुगंधित फ्रेंगिपानी और विशाल तक हैं, सड़ी-गली महकदार लाश फूल. विविधता और विविधता आश्चर्यजनक है — विचार करें बतख के आकार का आर्किड.
लेकिन जितना हम फूलों की सुंदरता और विविधता की सराहना कर सकते हैं, वह सचमुच हमारी आंखों के लिए नहीं है।
फूलों का उद्देश्य परागणकों को आकर्षित करना है, और यह उनकी इंद्रियों के लिए है कि फूल पूरा करते हैं। इसका एक स्पष्ट उदाहरण पराबैंगनी (यूवी) पैटर्न हैं। कई फूल अपनी पंखुड़ियों में यूवी रंगद्रव्य जमा करते हैं, जिससे ऐसे पैटर्न बनते हैं जो हमारे लिए अदृश्य हैं, लेकिन अधिकांश परागणकर्ता देख सकते हैं.
हम जो देखते हैं और जो परागणकर्ता देखते हैं, उसके बीच का संबंध विशेष रूप से सूरजमुखी में हड़ताली है। लोकप्रिय संस्कृति में उनकी प्रतिष्ठित स्थिति के बावजूद (जैसा कि होने के यकीनन संदिग्ध सम्मान द्वारा प्रमाणित किया गया है एक समर्पित इमोजी के साथ केवल पांच फूलों की प्रजातियों में से एक), वे शायद ही फूलों की विविधता का सबसे अच्छा उदाहरण प्रतीत होते हैं।
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अलग रोशनी
जिसे हम आमतौर पर एकल सूरजमुखी मानते हैं, वह वास्तव में फूलों का एक समूह है, जिसे पुष्पक्रम कहा जाता है। सभी जंगली सूरजमुखी, जिनमें से लगभग उत्तरी अमेरिका में 50 प्रजातियां, बहुत समान पुष्पक्रम हैं। हमारी आँखों के लिए, उनके लिग्यूल्स (सूरजमुखी के पुष्पक्रम में फूलों के सबसे बाहरी भंवर की बढ़ी हुई, जुड़ी हुई पंखुड़ियाँ) समान वर्दी, परिचित चमकीले पीले हैं।
हालांकि, जब यूवी स्पेक्ट्रम में देखा जाता है (यानी, प्रकाश के प्रकार से परे जिसे हमारी आंखें देख सकती हैं), चीजें काफी अलग हैं। सूरजमुखी लिग्यूल के आधार पर यूवी-अवशोषित वर्णक जमा करते हैं। पूरे पुष्पक्रम में, इसका परिणाम होता है a यूवी बुल्सआई पैटर्न.
हाल के एक अध्ययन में, हमने लगभग तुलना की 2,000 जंगली सूरजमुखी. हमने पाया कि इन यूवी बुल्सआई का आकार प्रजातियों के बीच और भीतर दोनों जगह व्यापक रूप से भिन्न होता है।
यूवी बुल्सआई के आकार में सबसे अधिक विविधता वाली सूरजमुखी की प्रजाति है सूरजमुखी, आम सूरजमुखी। एच. वार्षिकी विश्व का सबसे लोकप्रिय एंव खेती की गई सूरजमुखी के निकटतम जंगली रिश्तेदार, और जंगली सूरजमुखी का सबसे व्यापक रूप से वितरित है, जो दक्षिणी कनाडा और उत्तरी मेक्सिको के बीच लगभग हर जगह बढ़ रहा है। जबकि कुछ आबादी एच. वार्षिकी बहुत छोटी यूवी बुल्सआई हैं, दूसरों में, पराबैंगनी-अवशोषित क्षेत्र पूरे पुष्पक्रम को कवर करता है।
परागणकों को आकर्षित करना
इतनी भिन्नता क्यों है? वैज्ञानिक रहे हैं पुष्प यूवी पैटर्न से अवगत लंबे समय के लिए। परागणकों को आकर्षित करने में इन पैटर्नों की भूमिका का अध्ययन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले कई दृष्टिकोण काफी आविष्कारशील रहे हैं, जिनमें शामिल हैं पंखुड़ियों को काटना और चिपकाना or उन्हें सनस्क्रीन के साथ लेप करना.
जब हमने विभिन्न यूवी बुल्सआई के साथ सूरजमुखी की तुलना की, तो हमने पाया कि परागणक उनके और पसंदीदा पौधों के बीच मध्यवर्ती आकार के यूवी बुल्सआई के साथ भेदभाव करने में सक्षम थे।
फिर भी, यह यूवी पैटर्न में सभी विविधता की व्याख्या नहीं करता है जिसे हमने जंगली सूरजमुखी की विभिन्न आबादी में देखा है: यदि मध्यवर्ती यूवी बुल्सआई अधिक परागणकों को आकर्षित करती है (जो है स्पष्ट रूप से एक लाभ), छोटे या बड़े यूवी बुल्सआई वाले पौधे क्यों मौजूद होते हैं?
विभिन्न यूवी बुल्सआई पैटर्न वाले सूरजमुखी जैसा कि हम उन्हें (ऊपर) देखते हैं और मधुमक्खी के रूप में उन्हें (नीचे) देख सकते हैं। (मार्को टोडेस्को), लेखक प्रदान की
अन्य कारकों
जबकि परागकण आकर्षण स्पष्ट रूप से पुष्प लक्षणों का मुख्य कार्य है, इस बात के प्रमाण बढ़ रहे हैं कि गैर-परागण कारक जैसे तापमान या शाकाहारी जीव, फूलों के रंग और आकार जैसी विशेषताओं के विकास को प्रभावित कर सकते हैं।
हमें पहला सुराग मिला कि सूरजमुखी में यूवी पैटर्न के मामले में भी ऐसा हो सकता है जब हमने देखा कि आनुवंशिक स्तर पर उनकी विविधता को कैसे नियंत्रित किया जाता है। एक अकेला जीन, हाएमवाईबी111, यूवी पैटर्न में अधिकांश विविधता के लिए जिम्मेदार है जिसे हम देखते हैं एच. वार्षिकी. यह जीन नामक रसायनों के परिवार के उत्पादन को नियंत्रित करता है फ्लेवोनोल ग्लाइकोसाइड्स, जो हमने लिग्यूल के यूवी-अवशोषित हिस्से में उच्च सांद्रता में पाया। फ्लेवोनोल ग्लाइकोसाइड न केवल यूवी-अवशोषित वर्णक हैं, बल्कि पौधों की मदद करने में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं विभिन्न पर्यावरणीय तनावों का सामना करना.
इस खोज से एक दूसरा सुराग मिला कि एक ही जीन की पंखुड़ी में यूवी रंजकता के लिए जिम्मेदार है थाल क्रेस, अरबीडोफिसिस थालीआना. थेल क्रेस पादप आनुवंशिकी और आणविक जीव विज्ञान में सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला मॉडल सिस्टम है। ये पौधे स्वयं परागण करने में सक्षम हैं, और इसलिए आम तौर पर परागणकों के बिना करते हैं.
चूंकि उन्हें परागणकों को आकर्षित करने की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए उनके पास छोटे, सादे सफेद फूल होते हैं। फिर भी, उनकी पंखुड़ियाँ यूवी-अवशोषित फ्लेवोनोल्स से भरी होती हैं। इससे पता चलता है कि थेल क्रेस के फूलों में इन वर्णकों के मौजूद होने के लिए परागण से संबंधित कारण नहीं हैं।
अंत में, हमने देखा कि शुष्क जलवायु से सूरजमुखी की आबादी में लगातार बड़ी यूवी बुल्सआई थी। फ्लेवोनोल ग्लाइकोसाइड्स के ज्ञात कार्यों में से एक है: वाष्पोत्सर्जन को नियंत्रित करें. वास्तव में, हमने पाया कि बड़े यूवी पैटर्न वाले लिग्यूल्स (जिसमें बड़ी मात्रा में फ्लेवोनोल ग्लाइकोसाइड होते हैं) छोटे यूवी पैटर्न वाले लिग्यूल्स की तुलना में बहुत धीमी दर से पानी खो देते हैं।
इससे पता चलता है कि, कम से कम सूरजमुखी में, पुष्प यूवी रंजकता के पैटर्न के दो कार्य हैं: परागणकों के लिए फूलों के आकर्षण में सुधार करना, और सूरजमुखी को पानी को संरक्षित करके सूखे वातावरण में जीवित रहने में मदद करना।
मितव्ययी विकास
तो यह हमें क्या सिखाता है? एक के लिए, वह विकास मितव्ययी है, और यदि संभव हो तो एक से अधिक अनुकूली लक्ष्य प्राप्त करने के लिए उसी विशेषता का उपयोग करेगा। यह परागण दर को बढ़ाने और पौधों को सूखे के प्रति अधिक लचीला बनाने के साथ-साथ खेती की गई सूरजमुखी में सुधार के लिए एक संभावित दृष्टिकोण भी प्रदान करता है।
अंत में, हमारा काम, और पौधों की विविधता को देखते हुए अन्य अध्ययन, यह अनुमान लगाने में मदद कर सकते हैं कि पौधे किस हद तक और किस हद तक जलवायु परिवर्तन का सामना करने में सक्षम होंगे, जो पहले से ही उन वातावरणों को बदल रहा है जिनके लिए वे अनुकूलित हैं।
के बारे में लेखक
मार्को टोडेस्को, अनुसंधान सहयोगी, जैव विविधता, ब्रिटिश कोलंबिया विश्वविद्यालय
इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.
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