विज्ञान

एक ही पेड़ प्रजाति में कई बार विकसित हुई जल-बचत वाली प्रकाश-संश्लेषण विधि

वियना विश्वविद्यालय की टीम ने पाया कि CAM नामक जल-बचत प्रकाश-संश्लेषण पद्धति Clusia वृक्ष प्रजाति में कई अलग-अलग तरीकों से विकसित हुई। इससे सूखा-सहिष्णु फसलें बनाने में मदद मिल सकती है।

10 सितंबर 2026 को 2:33 pm बजे

एक नज़र में

Clusia वृक्ष प्रजाति में CAM प्रकाश-संश्लेषण कई बार अलग-अलग तरीकों से विकसित हुई।
अध्ययन की गई तीनों Clusia प्रजातियां लाखों सालों में पुनर्गठित प्राचीन पॉलीप्लॉइड हैं।
Clusia-rosea मज़बूत CAM दिखाती है. Clusia-minor इसे केवल सूखे में चालू करती है।
CAM पौधे बहुत कम पानी इस्तेमाल करते हैं, इसलिए सूखा-सहिष्णु फसलों के लिए मॉडल बन सकते हैं।

चरण दर चरण

1
रात: छिद्र खुले, CO2 अवशोषित
2
CO2 मैलिक एसिड के रूप में जमा
3
दिन: छिद्र बंद, पानी की बचत
4
जमा CO2 से प्रकाश-संश्लेषण

पौधे आमतौर पर दिन में अपनी पत्तियों के छोटे छिद्रों के ज़रिए कार्बन डाइऑक्साइड लेते हैं और ऑक्सीजन छोड़ते हैं। CAM (क्रैसुलेशियन एसिड मेटाबोलिज़्म) नामक जल-बचत प्रकाश-संश्लेषण पद्धति में इसके उलट, पानी बचाने के लिए दिन में ये छिद्र बंद रहते हैं। रात में ये खुलते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड को सोखकर उसे मैलिक एसिड के रूप में सूर्योदय तक जमा रखते हैं। वियना विश्वविद्यालय के वोल्फ्राम वेकवर्थ के नेतृत्व वाली टीम ने दिखाया कि यह रणनीति Clusia नामक उष्णकटिबंधीय वृक्ष प्रजाति में कई अलग-अलग तरीकों से विकसित हुई, जिसे नेचर कम्युनिकेशन्स पत्रिका में प्रकाशित किया गया।

टीम ने अलग-अलग प्रकाश-संश्लेषण प्रकार वाली तीन Clusia प्रजातियों — Clusia-rosea, Clusia-minor और Clusia-major — के जीनोम का विश्लेषण किया। साथ ही अलग-अलग जल आपूर्ति स्तरों पर ग्रीनहाउस स्थितियों में शारीरिक मापन भी किए गए। तीनों प्रजातियां प्राचीन पॉलीप्लॉइड निकलीं, यानी विकास के दौरान इनका जीनोम दोगुना हुआ और फिर लाखों सालों में पुनर्गठित हुआ। मुख्य लेखक हैंस क्रामल ने बताया कि इस प्रक्रिया में जीन की प्रतियां खो जाती हैं, निष्क्रिय हो जाती हैं, या नए कार्य अपना लेती हैं। सह-लेखक योहानेस हर्पेल ने कहा कि रात के समय कार्बन डाइऑक्साइड भंडारण के लिए ज़रूरी जीन इस पुनर्गठन से खासतौर पर प्रभावित हुए।

तीनों प्रजातियां अब CAM का इस्तेमाल अलग-अलग ढंग से करती हैं। Clusia-rosea रात में कार्बन डाइऑक्साइड को मैलिक एसिड के रूप में स्पष्ट रूप से जमा कर मज़बूत CAM दिखाती है। Clusia-minor केवल सूखे के तनाव के दौरान CAM चालू करती है, बाकी समय सामान्य दिन के प्रकाश-संश्लेषण का इस्तेमाल करती है। Clusia-major दोनों का मिश्रित तरीका अपनाती है। वेकवर्थ ने कहा, "जीनोम सिर्फ दोगुने नहीं हुए. लाखों सालों में वे पुनर्गठित, संक्षिप्त और कार्यात्मक रूप से नए सिरे से बने।" उन्होंने बताया कि यही Clusia प्रजाति में CAM की शारीरिक विविधता की वजह है।

चूंकि CAM पौधे बहुत कम पानी इस्तेमाल करते हैं, शोधकर्ताओं का कहना है कि यह नया जीनोमिक डेटा कुशल कार्बन डाइऑक्साइड अवशोषण और जल-दक्षता से जुड़ी उपापचय प्रक्रियाओं की पहचान में मदद कर सकता है। इससे भविष्य में वैज्ञानिकों को गर्म और सूखी परिस्थितियों के अनुकूल फसलें विकसित करने में मदद मिल सकती है।