புதிய கண்டுபிடிப்புகள்: உதவி செய்துகொண்டு வாழும் உயிரினங்கள்!

இளஞ்சூரியர், முதுசூரியர் புலவர்களில் ஒருவருக்குக் காலிலும் மற்றொருவருக்குக் கண்ணிலும் குறைபாடு. நடக்க முடியாதவரை, பார்வை இழந்தவர் தனது தோள்களில் சுமந்து சென்று, மன்னர்களிடம் கவிதை பாடி, பரிசு பெற்றுவந்தனர்.

அவர்களைப் போல மண்ணில் உள்ள சில வகை பாக்டீரியாக்கள், தாவரத்தின் வேர்களில் வளரும் ஒருவகை பூஞ்சைகள், தாவரங்கள் ஆகிய மூன்றும் ஒன்றுக்கு ஒன்று உதவி செய்துகொண்டு, வாழ்ந்துவருவதை ஆய்வு ஒன்று வெளிப்படுத்தியுள்ளது.

பாஸ்பரஸ் உரம்

உயிரினங்களின் டிஎன்ஏ, ஆர்என்ஏ போன்ற மரபணுக்களின் ஆக்கத்தில் மிக முக்கியப் பங்கு வகிக்கும் வேதிப்பொருள்கள் பாஸ்பரஸும் நைட்ரஜனும்தான். கடலில் தத்தளிக்கும் ஒருவருக்கு மிகப் பெரிய சவால் குடிநீர்தான். எங்கும் நீர் இருந்தாலும் குடிக்க முடியாது. பூமியின் வளிமண்டலத்தில் சுமார் 78 சதவீதம் நைட்ரஜன் இருந்தாலும் தாவரங்களால் உட்கொள்ள முடியாது. அதே மாதிரி மண்ணில் இருக்கும் பாஸ்பரஸைத் தாவரங்களால் உறிஞ்ச முடியாது. தாவரங்களை உண்ணும்போது, தாவரங்களை உண்ணும் விலங்குகளை உண்ணும்போதுதான் மனிதன் போன்ற விலங்குகளுக்குத் தேவையான நைட்ரஜன், பாஸ்பரஸ் ஆகியவை கிடைக்கின்றன. இந்த ஊட்டச் சங்கிலியில் பூஞ்சைகள் மிக முக்கியப் பங்கு வகிக்கின்றன என இந்த ஆய்வு சுட்டிக்காட்டுகிறது.

பூஞ்சை

பூஞ்சை என்றதும் நாய்க்குடை, சாப்பிடும் காளான், பிரெட் போன்ற பொருள்கள்மீது படியும் பூஞ்சை முதலியவைதாம் நினைவுக்கு வருகின்றன. கண்களுக்குப் புலப்படும் இந்தப் பகுதி எல்லாம் பூஞ்சையின் இனப்பெருக்க உறுப்புகள். பூஞ்சையின் பெரும் உடல் அமைப்பு கண்களுக்குத் தெரியாத ஹைஃபே (hyphae) எனப்படும் இழைகள் கொண்ட தொகுதியான மைசீலியம். ஒவ்வொரு ஹைஃபே இழையும் இரண்டு அல்லது மூன்று மைக்ரோமீட்டர் தடிமன் கொண்டது. நம் தலைமுடி தடிமன் சுமார் ஐம்பது மைக்ரோமீட்டர்.

தாவரங்கள் நிலத்தில் வளர ஆரம்பிப்பதற்கு முன்பே (60 கோடி ஆண்டுகள்) பூஞ்சைகள் நிலத்தில் வேர் பிடித்துவிட்டன. மண்ணில் பொதிந்து கிடக்கும் பாஸ்பரஸ், அமோனியா போன்ற நைட்ரஜன் செறிவான மூலக்கூறுகள், நுண்ணூட்டமான துத்தநாகம், செம்பு போன்றவற்றில் சில நொதிகளை உமிழ்ந்து வேதிவினை புரிந்து, பிரித்து எடுக்கும் திறனை நிலவாழ் பூஞ்சைகள் பெற்றுவிட்டன.

மணல் துணுக்குகளுக்கு இடையே உள்ள இண்டு இடுக்குகளில் லாகவமாகப் பூஞ்சையின் ஹைஃபே இழை புகுந்து செல்லும். வழியில் அரண்போல மணல் துணுக்கு தடுத்தால், அதனை புல்டோசர் போல இடித்து, துளைத்து முன்னேறும் தன்மையும் இதற்கு உண்டு.

தாவரத்துடன் நட்பு

40–46 கோடி ஆண்டுகளுக்கு முன்புதான் நீரிலிருந்து முதன்முதலாக நிலத்தில் வாழும் தொல்லுயிர்த் தாவரம் பரிணமிக்க ஆரம்பித்தது. புல்கூட முளைக்காத அந்தக் கால மண்ணில் தாவரங்களால் எளிதில் வேர்விட முடியவில்லை. அதனால், மணல் இடுக்குகளில் புகுந்து நீர், கனிமங்களைச் சேகரிக்கும் ஆற்றல் கொண்ட பூஞ்சைகளுடன் ஒட்டி உறவாட ஆரம்பித்தன. தாவரம் தயாரிக்கும் உணவில் ஒரு பகுதியைப் பெற்றுக்கொண்டு, தாவரத்தின் வேர் செல்ல முடியாத இண்டு இடுக்குகளுக்குள் இந்தப் பூஞ்சைகளின் நுண் இழைகள் நுழையும். மண்ணில் உள்ள நீர்ச்சத்து, கனிமச் சத்துகளைத் தாவரத்தின் வேர்களுக்கு எடுத்துச் செல்லும். கரடுமுரடான அந்தக் கால மண்ணில் தாவரங்கள் வேர்விட்டு வளர இந்தக் கூட்டிணைப்பு உதவி செய்தது.

இன்றுவரை இந்தப் பரஸ்பர உதவி தொடர்கிறது. தாவர உதவியின்றிப் பூஞ்சையும் பூஞ்சையின் உதவியின்றித் தாவரமும் தனித்து வாழ முடியாது. நிலவாழ் தாவரங்களில் சுமார் 90 சதவீதத் தாவரங்கள் பூஞ்சைகள் உதவியோடுதான் பாஸ்பரஸ் போன்ற கனிமங்களைப் பெறுகின்றன.

மர்மம்

விலங்கு, தாவரம், பாக்டீரியா போன்ற உயிரிகளின் ஐந்தாம் தொகுப்பில் பூஞ்சைகள் உள்ளன. இதில் காளான்கன், பெனிசிலியம் மாதிரி சுமார் 20 முதல் 60 லட்சம் வெவ்வேறு வகை உயிரிகள் உள்ளன. 72 சதவீத நிலவாழ் தாவரங்களில் ஆர்பஸ்குலர் மைக்கோரிசால் வகை பூஞ்சை உயிரிகள்தான் ஒட்டி உயிர் வாழ்கின்றன. ஆனால், மண்ணிலிருந்து பாஸ்பரஸைப் பிரித்து எடுக்கும் நொதியை இந்தப் பூஞ்சையால் உருவாக்க முடியாது என்று ஆய்வளர்கள் கண்டுபிடித்தனர். எனவே, தாவரத்துக்கு அளிக்கும் பாஸ்பரஸை, பூஞ்சை எப்படிப் பெறுகிறது என்பது புதிராக இருந்தது.

ஆய்வு

காற்றில் சுமார் நான்கில் மூன்று சதவீதம் நைட்ரஜன் இருந்தாலும் அதைத் தாவரம் உட்கொள்ள முடியாது. அமோனியா போன்ற வடிவில் நீரில் கரையும்போதுதான் தாவரத்துக்குக் கிடைக்கும். அதே போல மண்ணில் உள்ள பாஸ்பரஸ் இயல்பாக உள்ள நிலையில் நீரில் கரையாது. நைட்ரஜனையும் பாஸ்பரஸையும் நீரில் கரைந்துவிடும் தன்மையுள்ள பொருளாக அசோடோபாக்டர் போன்ற சில பாக்டீரியாக்கள் மாற்றுகின்றன. குறிப்பிட்ட பாக்டீரியாக்கள்தான் நமது குடலில் உணவு செரிமானத்துக்கு உதவுகின்றன. அதே போல சில வகை பாக்டீரியாக்கள் பூஞ்சைக்கு மண்ணிலிருந்து பாஸ்பரஸை அறுவடை செய்ய உதவுகின்றனவா என்று ஆய்வு மேற்கொண்டார்கள்.

இரண்டு வகை பூஞ்சைகளை ஆய்வுக்கு எடுத்துக்கொண்டனர். மூன்று விதமான மண்ணைத் தொட்டியில் இட்டு அதில் புல்லை வளர்த்தார்கள். 65 நாள்கள் வளர்த்து சோதனை செய்தார்கள். புல்லின் வேர்களில் உள்ள பூஞ்சையின் நுண் இழைகளில் எந்தெந்த பாக்டீரியா வளர்கிறது என்று பட்டியலிட்டார்கள்.

இறுதியில் எந்த வகை மண்ணாக இருந்தாலும், எந்த வகை பூஞ்சையாக இருந்தாலும் அதன் நுண் இழையில் வளரும் பாக்டீரியா வகைகள் ஒரே மாதிரி இருந்ததைக் கண்டறிந்தார்கள். அதே தொட்டியில் தொலைவில் உள்ள மண்ணில் இருக்கும் பாக்டீரியா வகைகளைவிட நுண் இழைகளில் உள்ள பாக்டீரியா செறிவு விகிதம் வேறாக இருந்ததையும் கண்டுபிடித்துள்ளனர்.

மாற்று உரம்

பூஞ்சை நுண் இழை வெளியிடும் குறிப்பிட்ட வேதிப்பொருளை நுகர்ந்து குறிப்பிட்ட வகை பாக்டீரியாக்கள் அங்கே வந்து குவிகின்றன. இந்த பாக்டீரியாக்கள் பாஸ்பரஸை மண்ணிலிருந்து பிரித்து எடுத்து, பூஞ்சைகளுக்கு அளிக்கின்றன. தாவரத்திடமிருந்து பெற்ற சில கார்போஹைட்ரேட், லிப்பிட் புரதங்களின் ஒரு பகுதியைப் பாக்டீரியாக்களுக்குப் பூஞ்சைகள் அளிக்கின்றன. இவ்வாறு தாவரம், பூஞ்சை, பாக்டீரியா மூன்றும் ஒன்றுக்கு ஒன்று உதவியாக இருந்து கூட்டு வாழ்க்கையை வாழ்கின்றன என்கிறார்கள் ஆய்வாளர்கள்.

பாய்ஸ் தாம்சன் நிறுவனத்தில் ஆய்வாளராக இருக்கும் மரியா ஹாரிசன் தலைமையில் இந்த ஆய்வு மேற்கொள்ளப்பட்டது. பூஞ்சை, பாக்டீரியா உறவைத் தெளிவாகப் புரிந்துகொண்டால் விவசாயத்துக்குப் பயன்படுத்தும் உரத்தின் அளவைக் குறைத்து, கூடுதல் மகசூல் பெற முடியும் என்கிறார் பேராசிரியர் ஹாரிசன்.

கட்டுரையாளர், விஞ்ஞானி

தொடர்புக்கு: tvv123@gmail.com