উদ্ভিদ কোষের ভেতরটা কি তরল বা কঠিন পদার্থের মতো? যদিও এটি একটি অদ্ভুত প্রশ্নের মতো শোনাতে পারে, আমস্টারডাম বিশ্ববিদ্যালয়ে করা গবেষণা দেখায় যে এটি হতে পারে, আপনি এটিতে কতটা আলো ফেলছেন তার উপর নির্ভর করে। উদ্ভিদ কোষের মধ্যে ক্লোরোপ্লাস্টগুলি পদার্থের একটি সক্রিয় রূপ গঠন করে যা নাটকীয় পর্যায়ে পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায়।
উদ্ভিদ কীভাবে তাদের পরিবেশকে অনুভব করে এবং প্রতিক্রিয়া জানায় সেই প্রশ্নটি বিজ্ঞানী এবং দার্শনিকদের মুগ্ধ করেছে প্রাচীন কাল. দুই সহস্রাব্দেরও বেশি আগে, প্লেটো তার "Timaeus"-এ লিখেছিলেন যে গাছপালাগুলির একটি "আত্মা" আছে যা "বিবেচনা এবং বুদ্ধিমত্তার" অভাবের সাথে "সংবেদন, আনন্দ, ব্যথা এবং আকাঙ্ক্ষা" অনুভব করে।
নড়াচড়া করা, না সরানো
যদিও আধুনিক বিজ্ঞানীরা বেশিরভাগই এই কাব্যিকভাবে প্রকাশিত মূল্যায়নের সাথে একমত হবেন, তারা প্লেটোর ফলো-আপ বক্তব্যের সাথে একমত হবেন না যে গাছপালা "আত্ম-আন্দোলনের শক্তি থেকে বঞ্চিত"; মূল হওয়া মানে এই নয় যে গাছপালা নড়াচড়া করতে অক্ষম। অল্প বয়স্ক সূর্যমুখী প্রতিদিন সূর্যের দিকে নজর রাখে, বা একটি ঘরের গাছের কথা ভাবুন যা একটি রৌদ্রোজ্জ্বল জানালার দিকে বাড়ছে।
অনেক কম সময়ের স্কেলে, ক্লোরোপ্লাস্ট উদ্ভিদ কোষের মধ্যে পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়ায় দ্রুত স্থানান্তরিত হবে আলোর তীব্রতা. ক্লোরোপ্লাস্ট হল উদ্ভিদ কোষের সবুজ উপাদান যা সালোকসংশ্লেষণ পরিচালনা করে, সূর্যালোককে রাসায়নিক শক্তিতে পরিণত করার প্রক্রিয়া। তারা কোষের মধ্যে স্থির নয়, সাইটোপ্লাজমের মধ্যে ঘুরে বেড়ানোর জন্য তাদের ঝিল্লির মধ্যে প্রোটিন ব্যবহার করতে সক্ষম।
কম আলোর অবস্থায়, ক্লোরোপ্লাস্টগুলি সর্বাধিক পরিমাণে আলো ক্যাপচার করতে ছড়িয়ে পড়ে। যাইহোক, উজ্জ্বল আলোর অত্যধিক এক্সপোজার তাদের ক্ষতি করবে, একটি ভাগ্য তারা দ্রুত পালিয়ে যাওয়ার সাথে এড়ায়। এইভাবে, ক্লোরোপ্লাস্ট গতি একই সাথে ফটো-ক্ষতি কমিয়ে সালোকসংশ্লেষণের কর্মক্ষমতাকে সর্বাধিক করে তোলে।
কাঁচের আচরণ
এই অন্তঃকোষীয় গতিতে কয়েক দশকের গবেষণা সত্ত্বেও, ক্লোরোপ্লাস্টগুলি কীভাবে নিজেদেরকে সম্মিলিতভাবে সংগঠিত করে সে সম্পর্কে এখনও অনেক খোলা প্রশ্ন রয়েছে। আমস্টারডাম বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষক নিকো শ্রামমা, সিন্টিয়া পেরুগাচি ইসরায়েল এবং মাজিয়ার জালাল পদার্থবিজ্ঞানের দৃষ্টিকোণ থেকে এই আচরণ অধ্যয়নের সিদ্ধান্ত নিয়েছেন।
তাদের গবেষণাপত্র জার্নালে প্রকাশিত হয় ন্যাশনাল একাডেমী অফ সায়েন্সেসের প্রসিডিংস.
"আমাদের ফলাফলগুলি দেখায় যে ম্লান আলোতে, ক্লোরোপ্লাস্টগুলি একটি মনোলেয়ার তৈরি করে যা কাচের মতো বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে। এটি এর মধ্যে একটি আশ্চর্যজনক সংযোগ প্রদর্শন করে জৈবিক সিস্টেম এবং কাচের পদার্থবিদ্যার সমৃদ্ধ ক্ষেত্র,” শ্রামা ব্যাখ্যা করেন। শুধু একটি জানালার উপাদানের চেয়েও বেশি, একটি গ্লাস হল পদার্থের একটি কঠোর পর্যায় যা কণা দ্বারা গঠিত যা ঘনভাবে বস্তাবন্দী কিন্তু সুন্দরভাবে সাজানো হয় না।
সাধারণ পরমাণুর বিপরীতে (যা সত্যিই নির্জীব), ক্লোরোপ্লাস্টগুলি তাদের নিজস্ব আন্দোলন তৈরি করতে শক্তি ব্যবহার করতে পারে। উপরন্তু, ক্লোরোপ্লাস্টগুলি তাদের অনন্য অন্তঃকোষীয় পরিবেশ দ্বারা প্রভাবিত হয় এবং তাদের সাথে যোগাযোগ করে। এটি এই কাঁচের পর্যায়টিকে "সক্রিয়" পদার্থের একটি উত্তেজনাপূর্ণ নতুন রূপ করে তোলে।
একটি গ্লাসযুক্ত অবস্থায় থাকা এটি নিশ্চিত করার জন্য কার্যকর যে কম আলোর পরিস্থিতিতে সর্বাধিক সম্ভাব্য আলো সংগ্রহ করা হয়, কারণ ক্লোরোপ্লাস্টগুলি আদর্শভাবে অবস্থান করে। যখন উন্মুক্ত উজ্জ্বল আলো, এই কাঁচযুক্ত অবস্থা দ্রুত "গলিত" একটি তরলে পরিণত হয় যেখানে ক্লোরোপ্লাস্ট দ্রুত গতিতে ঘুরে বেড়ায়।
একটি উত্তরণ কাছাকাছি
এলোডিয়া ডেনসা উদ্ভিদে ক্লোরোপ্লাস্টের আলো-নির্ভর গতিবিধির ট্র্যাকিং এবং বিশ্লেষণ করে এবং এটিকে একটি নতুন উন্নত গাণিতিক মডেলের সাথে তুলনা করে, গবেষকরা আবিষ্কার করেছেন যে ক্লোরোপ্লাস্টগুলি একটি গ্লাস এবং তরল অবস্থার মধ্যে পরিবর্তনের কাছাকাছি হওয়ার জন্য সুরক্ষিত।
এই রূপান্তরের নৈকট্যের একটি কথোপকথন লক্ষণ হল যে এমনকি কম আলোর কাঁচের অবস্থায়ও সমস্ত ক্লোরোপ্লাস্ট স্থির থাকে না। প্রতিবার এবং তারপরে, একটি ক্লোরোপ্লাস্ট তার অবস্থান থেকে হঠাৎ ফেটে যাবে, আবার আটকে যাওয়ার আগে আরও কয়েকটিকে অতিক্রম করবে। কিছু ক্ষেত্রে, আন্দোলনের এই বিস্ফোরণটি কাছাকাছি ক্লোরোপ্লাস্টে সমন্বিত আন্দোলনের একটি শৃঙ্খলে উদ্বুদ্ধ হয়।
"কাঁচের স্থানান্তরের কাছাকাছি থাকা ক্লোরোপ্লাস্টগুলিকে দ্রুত আলোক-পরিহারের গতির জন্য একটি তরল-সদৃশ পর্যায়ে যেতে সক্ষম করে," শ্রামমা উপসংহারে বলেছেন। তাদের জৈবিক প্রাসঙ্গিকতা ছাড়াও, এলোডিয়া ডেনসার ক্লোরোপ্লাস্টের আলো-নির্ভর গতিশীল পর্যায়গুলি ঘন সক্রিয় এবং জীবন্ত বস্তুর উপর ভবিষ্যতের গবেষণার জন্য একটি আকর্ষণীয় মডেল সিস্টেম গঠন করে।