সম্প্রতি যুক্তরাষ্ট্রের ইউনিভার্সিটি অব ইলিনয় আরবানা-শ্যাম্পেইনের গবেষকরা একটি অত্যাধুনিক প্রযুক্তি ব্যবহার করে প্রথমবারের মতো উদ্ভিদের শ্বাসপ্রশ্বাস প্রক্রিয়া (স্টোমাটা বা পাতার ছিদ্র খোলা ও বন্ধ হওয়া) সরাসরি ক্যামেরাবন্দি করতে সক্ষম হয়েছেন, যা কার্বন ডাই অক্সাইড গ্রহণ ও অক্সিজেন নির্গমনের এই দৃশ্য আগে কেবল অনুমানের উপর নির্ভরশীল ছিল।
উদ্ভিদ পাতার ক্ষুদ্র ছিদ্রের মাধ্যমে শ্বাসপ্রশ্বাস চালায় এ কথা বহুদিন ধরেই জানা। তবে এবার সেই প্রক্রিয়া সরাসরি দেখা সম্ভব হলো। যুক্তরাষ্ট্রের ইউনিভার্সিটি অব ইলিনয় আরবানা-শ্যাম্পেইনের গবেষকরা এমন এক যুগান্তকারী প্রযুক্তি উদ্ভাবন করেছেন, যার মাধ্যমে উদ্ভিদের শ্বাসপ্রশ্বাসের দৃশ্যমান প্রমাণ পাওয়া গেছে।
গবেষকরা ‘স্টোমাটা ইন-সাইট’ নামের একটি বিশেষ যন্ত্র তৈরি করেছেন। এর সাহায্যে পাতার ওপর থাকা অতি ক্ষুদ্র ছিদ্র—স্টোমাটা—কীভাবে খোলে ও বন্ধ হয় এবং কীভাবে কার্বন ডাই-অক্সাইড গ্রহণ করে অক্সিজেন ও জলীয় বাষ্প নির্গত করে, তা সরাসরি পর্যবেক্ষণ করা যাচ্ছে। স্টোমাটাকেই অনেক সময় উদ্ভিদের ‘মুখ’ বলা হয়।
এই প্রযুক্তিতে উচ্চ রেজোলিউশনের কনফোকাল মাইক্রোস্কোপ, অত্যন্ত নির্ভুল গ্যাস-আদান-প্রদান পরিমাপক ব্যবস্থা এবং উন্নত মেশিন-লার্নিংভিত্তিক ইমেজ বিশ্লেষণ সফটওয়্যার একসঙ্গে ব্যবহার করা হয়েছে। পরীক্ষার সময় পাতার একটি ছোট অংশকে হাতের তালু-আকারের একটি কমপ্যাক্ট চেম্বারে রাখা হয়, যেখানে তাপমাত্রা, আর্দ্রতা, আলো, কার্বন ডাই-অক্সাইডের মাত্রা ও পানির প্রাপ্যতা অত্যন্ত নিখুঁতভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যায়।
গবেষকদের ধারণ করা ভিডিওতে দেখা যায়, উদ্ভিদ কীভাবে আলোকসংস্লেষণের সময় কার্বন ডাই-অক্সাইড শোষণ করে এবং একই সঙ্গে অক্সিজেন ও জলীয় বাষ্প নির্গত করে। আলো, আর্দ্রতা ও তাপমাত্রার পরিবর্তনে স্টোমাটার প্রতিক্রিয়ার সময় কোষীয় স্তরের সূক্ষ্ম পরিবর্তনও ধরা পড়েছে।
ইউনিভার্সিটি অব ইলিনয়ের প্ল্যান্ট বায়োলজি বিভাগের অধ্যাপক অ্যান্ড্রু লিকি ফক্স নিউজকে বলেন, আলো থাকলে স্টোমাটা খোলে এবং অন্ধকারে বন্ধ হয়ে যায়। এর মাধ্যমে একদিকে আলোকসংস্লেষণ নিশ্চিত হয়, অন্যদিকে পানির অপচয় কমে।
বিজ্ঞানীরা মনে করছেন, এই গবেষণা কৃষি ও ফসল উন্নয়নে বড় ধরনের পরিবর্তন আনতে পারে। স্টোমাটার খোলা–বন্ধ হওয়ার পেছনের ভৌত ও রাসায়নিক সংকেত এবং স্টোমাটার ঘনত্বের প্রভাব সম্পর্কে নতুন ধারণা মিলেছে। এর ফলে এমন জিনগত বৈশিষ্ট্য চিহ্নিত করা সম্ভব হবে, যা ফসলকে আরও পানি-দক্ষ ও খরা-সহনশীল করে তুলবে।
বিশ্বজুড়ে ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রা ও পানিসংকটের প্রেক্ষাপটে এই উদ্ভাবন কৃষি উৎপাদনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখতে পারে বলে আশা করছেন গবেষকরা। ইউনিভার্সিটি অব ইলিনয় আরবানা-শ্যাম্পেইন ইতোমধ্যে প্রযুক্তিটির পেটেন্ট নিয়েছে। যদিও এখনো এটি বাণিজ্যিকভাবে বাজারে আসেনি, তবে শিগগিরই বৈজ্ঞানিক ব্যবহারের জন্য উৎপাদনের পরিকল্পনা রয়েছে।
গবেষণাটি প্রকাশিত হয়েছে আন্তর্জাতিক বৈজ্ঞানিক সাময়িকী প্ল্যান্ট ফিজিওলজি জার্নালে।
সূত্র: এনডিটিভি
-মামুন
