ಸಸ್ಯಗಳು ಹೊಂದಿವೆ ಬಹುಸಂಖ್ಯಾತರನ್ನು ವಸಾಹತುವನ್ನಾಗಿ ಮಾಡಿದರು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯ. ಹಾಗಾದರೆ ಅವರ ಯಶಸ್ಸಿನ ಕೀಲಿಕೈ ಯಾವುದು?
ಜನರು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಸ್ಯಗಳನ್ನು ಸರಳ, ಪ್ರಜ್ಞಾಶೂನ್ಯ ಜೀವನ ರೂಪಗಳೆಂದು ಭಾವಿಸುತ್ತಾರೆ. ಅವರು ಒಂದೇ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ಬೇರೂರಿರಬಹುದು, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಸಸ್ಯಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಕಲಿಯುತ್ತಾರೆ, ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣ ಮತ್ತು ಸ್ಪಂದಿಸುವ ಅವರು ಎಂದು ನಾವು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳುತ್ತೇವೆ. ಸ್ಥಳೀಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವಲ್ಲಿ ಅವು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿವೆ. ಸಸ್ಯಗಳು ಪರಿಣಿತರು, ಅವು ಮೊಳಕೆಯೊಡೆಯುವ ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರವಿರುವ ಹೆಚ್ಚಿನದನ್ನು ಮಾಡುತ್ತವೆ.
ಸಸ್ಯ ಜೀವನದ ಜಟಿಲತೆಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಕಲಿಯುವುದು ಜನರಲ್ಲಿ ಅದ್ಭುತವನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸುವುದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು. ಸಸ್ಯಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವುದು ಸಹ ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು ನಾವು ಇನ್ನೂ ಬೆಳೆಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಯಬಹುದು ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಹವಾಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಯು ನಮ್ಮ ಹವಾಮಾನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ತೀವ್ರಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
ಪರಿಸರ ಸಂಕೇತಗಳು ಸಸ್ಯಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅನೇಕ ಸಸ್ಯಗಳು ಬಳಸುತ್ತವೆ ಕ್ಯೂನಂತೆ ದಿನದ ಉದ್ದ ಹೂಬಿಡುವಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಲು. ಸಸ್ಯಗಳ ಗುಪ್ತ ಅರ್ಧ, ಬೇರುಗಳು, ನೀರು ಮತ್ತು ಪೋಷಕಾಂಶಗಳಿಗೆ ಮೇವುಗಾಗಿ ಅವುಗಳ ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದುವಂತೆ ಮಾಡಲು ತಮ್ಮ ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಚಿಹ್ನೆಗಳನ್ನು ಸಹ ಬಳಸುತ್ತವೆ.
ಬೇರುಗಳು ತಮ್ಮ ಸಸ್ಯಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಆಕಾರವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ಬರಗಾಲದಂತಹ ಒತ್ತಡಗಳಿಂದ ರಕ್ಷಿಸುತ್ತವೆ (ಅವುಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಕವಲೊಡೆಯುವುದು ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ರದೇಶದ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ) ಹೆಚ್ಚು ನೀರನ್ನು ಹುಡುಕಲು. ಆದರೆ ಇತ್ತೀಚಿನವರೆಗೂ, ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿ ನೀರು ಲಭ್ಯವಿದೆಯೇ ಎಂದು ಬೇರುಗಳು ಹೇಗೆ ಗ್ರಹಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಾವು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲಿಲ್ಲ.
ನೀರು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಪ್ರಮುಖ ಅಣುವಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚು ಅಥವಾ ಅತಿ ಕಡಿಮೆ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ನಾಶಪಡಿಸಬಹುದು. ಹವಾಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಯ ವಿನಾಶಕಾರಿ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು (ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಯುರೋಪ್ ಮತ್ತು ಪೂರ್ವ ಆಫ್ರಿಕಾದಲ್ಲಿ ನೋಡಿದಂತೆ) ಮಾಡುತ್ತಿದೆ ಪ್ರವಾಹ ಮತ್ತು ಅನಾವೃಷ್ಟಿ ಎರಡೂ ಹೆಚ್ಚು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ. ರಿಂದ ಹವಾಮಾನ ಬದಲಾವಣೆ is ಮಳೆಯ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಮಾಡುವುದು ಹೆಚ್ಚು ಅನಿಯಮಿತವಾಗಿ, ಸಸ್ಯಗಳು ಹೇಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಕಲಿಯುವುದು ನೀರಿನ ಅಭಾವ ಬೆಳೆಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕವಾಗಿಸಲು ಅತ್ಯಗತ್ಯ.
ಸಸ್ಯ ಮತ್ತು ಮಣ್ಣಿನ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮತ್ತು ಗಣಿತಜ್ಞರ ನಮ್ಮ ತಂಡ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಗಿದೆ ಹೇಗೆ ಸಸ್ಯದ ಬೇರುಗಳು ನೀರಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಗರಿಷ್ಠಗೊಳಿಸಲು ಅವುಗಳ ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿಸಿ. ಬೇರುಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅಡ್ಡಲಾಗಿ ಕವಲೊಡೆಯುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಅವು ನೀರಿನ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಂಡಾಗ ಕವಲೊಡೆಯುವುದನ್ನು ವಿರಾಮಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿ ಗಾಳಿ ತುಂಬಿದ ಅಂತರದ ಮೂಲಕ ಬೆಳೆಯುತ್ತವೆ) ಮತ್ತು ತೇವಾಂಶವುಳ್ಳ ಮಣ್ಣಿನೊಂದಿಗೆ ಮರುಸಂಪರ್ಕಿಸಿದ ನಂತರ ಮಾತ್ರ ಬೇರುಗಳು ಕವಲೊಡೆಯುವುದನ್ನು ಪುನರಾರಂಭಿಸುತ್ತವೆ.
ಎಂಬ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಸಸ್ಯಗಳು ಬಳಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ನಮ್ಮ ತಂಡವು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ ಹೈಡ್ರೋಸಿಗ್ನಲಿಂಗ್ ಇದಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ ಬೇರುಗಳು ಎಲ್ಲಿ ಕವಲೊಡೆಯುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ನೀರಿನ ಲಭ್ಯತೆ ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿ.
ಹೈಡ್ರೋಸಿಗ್ನಲಿಂಗ್ ಎನ್ನುವುದು ತೇವಾಂಶದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಅಳೆಯುವ ಮೂಲಕ ಅಲ್ಲ ಆದರೆ ಸಸ್ಯಗಳೊಳಗೆ ನೀರಿನೊಂದಿಗೆ ಚಲಿಸುವ ಇತರ ಕರಗುವ ಅಣುಗಳನ್ನು ಗ್ರಹಿಸುವ ಮೂಲಕ ನೀರು ಎಲ್ಲಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಸಸ್ಯಗಳು ಗ್ರಹಿಸುವ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಇದು ಸಾಧ್ಯ ಏಕೆಂದರೆ (ಇಷ್ಟಲ್ಲದೆ ಪ್ರಾಣಿ ಕೋಶಗಳು) ಸಸ್ಯ ಕೋಶಗಳು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿವೆ ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರಗಳಿಂದ.
ಈ ರಂಧ್ರಗಳು ನೀರು ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ಕರಗುವ ಅಣುಗಳನ್ನು (ಹಾರ್ಮೋನುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ) ನಡುವೆ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಚಲಿಸುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಬೇರು ಜೀವಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ಅಂಗಾಂಶಗಳು. ಸಸ್ಯದ ಮೂಲದಿಂದ ನೀರನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡಾಗ, ಅದು ಹೊರಗಿನ ಹೊರಚರ್ಮದ ಕೋಶಗಳ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ.
ಹೊರಗಿನ ಮೂಲ ಕೋಶಗಳು ಸಹ a ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಆಕ್ಸಿನ್ ಎಂಬ ಕವಲೊಡೆಯುವಿಕೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುವ ಹಾರ್ಮೋನ್. ಒಳಗಿನ ಮೂಲ ಅಂಗಾಂಶಗಳಿಗೆ ಆಕ್ಸಿನ್ ಅನ್ನು ಸಜ್ಜುಗೊಳಿಸುವ ಮೂಲಕ ನೀರಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯು ಕವಲೊಡೆಯುವಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುತ್ತದೆ. ನೀರು ಇನ್ನು ಮುಂದೆ ಬಾಹ್ಯವಾಗಿ ಲಭ್ಯವಿಲ್ಲದಿದ್ದಾಗ, ಗಾಳಿ ತುಂಬಿದ ಅಂತರದ ಮೂಲಕ ಬೇರು ಬೆಳೆದಾಗ, ಬೇರಿನ ತುದಿಗೆ ಇನ್ನೂ ಬೆಳೆಯಲು ನೀರಿನ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.
ಆದ್ದರಿಂದ ಬೇರುಗಳು ಮಣ್ಣಿನಿಂದ ನೀರನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗದಿದ್ದಾಗ ಅವು ತಮ್ಮ ಸ್ವಂತ ರಕ್ತನಾಳಗಳಿಂದ ಬೇರಿನ ಆಳದಲ್ಲಿರುವ ನೀರನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ನೀರಿನ ಚಲನೆಯ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಈಗ ಹೊರಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಕವಲೊಡೆಯುವ ಹಾರ್ಮೋನ್ ಆಕ್ಸಿನ್ ಹರಿವನ್ನು ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
ಸಸ್ಯವು ಸಹ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಬಿಎ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ವಿರೋಧಿ ಕವಲೊಡೆಯುವ ಹಾರ್ಮೋನ್ ಅದರ ಮೂಲ ರಕ್ತನಾಳಗಳಲ್ಲಿ. ABA ನೀರಿನ ಹರಿವಿನೊಂದಿಗೆ ಆಕ್ಸಿನ್ಗೆ ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಬೇರುಗಳು ಸಸ್ಯಗಳ ರಕ್ತನಾಳಗಳಿಂದ ನೀರನ್ನು ಸೆಳೆದಾಗ, ಬೇರುಗಳು ಕವಲೊಡೆಯುವ ಹಾರ್ಮೋನ್ ಅನ್ನು ತಮ್ಮ ಕಡೆಗೆ ಸೆಳೆಯುತ್ತವೆ.
ಎಬಿಎ ಮೂಲ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಎಲ್ಲಾ ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಮುಚ್ಚುವ ಮೂಲಕ ಬೇರು ಕವಲೊಡೆಯುವುದನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸುತ್ತದೆ-ಹಡಗಿನ ಬ್ಲಾಸ್ಟ್ ಬಾಗಿಲುಗಳಂತೆ. ಇದು ಮೂಲ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಪರಸ್ಪರ ಮುಚ್ಚುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿನ್ ನೀರಿನಿಂದ ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಚಲಿಸುವುದನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸುತ್ತದೆ, ಬೇರು ಕವಲೊಡೆಯುವಿಕೆಯನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಈ ಸರಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಸಸ್ಯದ ಬೇರುಗಳನ್ನು ಸ್ಥಳೀಯ ನೀರಿನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ಅವುಗಳ ಆಕಾರವನ್ನು ಉತ್ತಮಗೊಳಿಸಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ಅದರ xerobranching ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ (ಝೀರೋಬ್ರಾಂಚಿಂಗ್ ಎಂದು ಉಚ್ಚರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ).
ಸಸ್ಯದ ಬೇರುಗಳು ಅದರ ಚಿಗುರುಗಳಂತೆ ನೀರಿನ ನಷ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಇದೇ ರೀತಿಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ನಮ್ಮ ಅಧ್ಯಯನವು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ. ಎಲೆಗಳು ನೀರಿನ ನಷ್ಟವನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸುತ್ತವೆ ಬರಗಾಲದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಸ್ಟೊಮಾಟಾ ಎಂಬ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಮುಚ್ಚುವ ಮೂಲಕ. ಎಬಿಎ ಹಾರ್ಮೋನ್ನಿಂದ ಸ್ಟೊಮಾಟಾ ಮುಚ್ಚುವಿಕೆಯು ಸಹ ಪ್ರಚೋದಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಅಂತೆಯೇ, ಬೇರುಗಳಲ್ಲಿ ಎಬಿಎ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ನೀರಿನ ನಷ್ಟ ಪ್ರತಿ ಮೂಲ ಕೋಶವನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಜೋಡಿಸುವ ಪ್ಲಾಸ್ಮೋಡೆಸ್ಮಾಟಾ ಎಂಬ ನ್ಯಾನೊ-ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಮುಚ್ಚುವ ಮೂಲಕ.
ಟೊಮೆಟೊ, ಥೇಲ್ ಕ್ರೆಸ್, ಮೆಕ್ಕೆಜೋಳ, ಗೋಧಿ ಮತ್ತು ಬಾರ್ಲಿಯಿಂದ ಬೇರುಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಮಣ್ಣು ಮತ್ತು ಹವಾಮಾನದಲ್ಲಿ ವಿಕಸನಗೊಂಡರೂ ತೇವಾಂಶಕ್ಕೆ ಈ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಟೊಮೆಟೊಗಳು ದಕ್ಷಿಣ ಅಮೆರಿಕಾದ ಮರುಭೂಮಿಯಲ್ಲಿ ಹುಟ್ಟಿಕೊಂಡಿವೆ, ಹಾಗೆಯೇ ಥೇಲ್ ಕ್ರೆಸ್ ಮಧ್ಯ ಏಷ್ಯಾದ ಸಮಶೀತೋಷ್ಣ ಪ್ರದೇಶಗಳಿಂದ ಬರುತ್ತದೆ. ಜರೀಗಿಡಗಳಂತಹ ಹೂಬಿಡದ ಸಸ್ಯಗಳಿಗಿಂತ 200 ಮಿಲಿಯನ್ ವರ್ಷಗಳಷ್ಟು ಕಿರಿಯ ಹೂಬಿಡುವ ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ಸೆರೋಬ್ರಾಂಚಿಂಗ್ ಸಾಮಾನ್ಯ ಲಕ್ಷಣವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಇದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಜರೀಗಿಡಗಳ ಬೇರುಗಳು, ಆರಂಭಿಕ ವಿಕಸನದ ಭೂಮಿ ಸಸ್ಯ ಜಾತಿಗಳು, ಈ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ನೀರಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಅವುಗಳ ಬೇರುಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಏಕರೂಪವಾಗಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತವೆ. ಇದು ಹೂಬಿಡುವ ಪ್ರಭೇದಗಳಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ ನೀರು ಜರೀಗಿಡಗಳಂತಹ ಹಿಂದಿನ ಭೂಮಿ ಸಸ್ಯಗಳಿಗಿಂತ ಒತ್ತಡ.
ಹೂಬಿಡುವ ಸಸ್ಯಗಳು ಹೂಬಿಡದ ಜಾತಿಗಳಿಗಿಂತ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ಪರಿಸರಗಳನ್ನು ವಸಾಹತುವನ್ನಾಗಿ ಮಾಡಬಹುದು. ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತ ಮಳೆಯ ನಮೂನೆಗಳಲ್ಲಿನ ತ್ವರಿತ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಿದರೆ, ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಸಸ್ಯಗಳು ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಮಣ್ಣಿನ ತೇವಾಂಶದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಗ್ರಹಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಎಂದಿಗಿಂತಲೂ ಈಗ ಹೆಚ್ಚು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.