மரபணு அறிவியல்: தட்பவெப்ப சவால்களைத் தாங்கி முழுமையான சாகுபடி! உணவுப் பாதுகாப்பிற்கு ஒரு புதுப் பாதை!

0
5
Learn about the scientific breakthroughs in genetic modification that are helping crops adapt to extreme weather, water scarcity, and increased CO2 for global food security. Getty Image.

அதிகரித்து வரும் வெப்பம், வறட்சி, அதீத மழைப்பொழிவு, மற்றும் கரியமில வாயுவின்(carbon dioxide – CO2) செறிவு அதிகரிப்பு ஆகியவை விவசாயத்தை பெரிதும் பாதித்து வருகின்றன. இந்த சவால்களை எதிர்கொண்டு, உணவுப் பயிர்களைக் காப்பாற்ற மரபணு ரீதியான திருத்தங்கள் உதவும் என ஆய்வு ஒன்று தெரிவித்துள்ளது.

இல்லினாய்ஸ் அர்பானா-சாம்பெய்ன் பல்கலைக்கழகத்தின் தாவர உயிரியலாளர் ஸ்டீபன் லாங்(University of Illinois Urbana-Champaign plant biologist Stephen Long), மாறிவரும் காலநிலை மற்றும் அது பயிர்களில் ஏற்படுத்தும் தாக்கங்கள் குறித்து விரிவான ஆய்வு மேற்கொண்டார். அவரது ஆய்வு முடிவுகள், நம்பிக்கையளிக்கும் வகையில், பயிர்களில் மரபணு மாற்றங்களைச் செய்வதன் மூலம் அவற்றை காலநிலை அழுத்தங்களில் இருந்து பாதுகாக்க முடியும் என்று கூறுகின்றன. இந்த ஆய்வு ‘Philosophical Transactions of the Royal Society B’ என்ற ஆய்விதழில் வெளியாகி உள்ளது. இதுபற்றி எர்த்.காம் இணைய இதழ் கட்டுரை வெளியிட்டுள்ளது.

Also Read : விவசாயிகள் வறட்சியை எதிர்கொள்வதற்கான புதிய அறிவியல் புரட்சி! வேளாண்துறையை கட்டி ஆளப்போகும் நவீன தொழில்நுட்பம்!

விவசாயத்தின் மீதான காலநிலை அழுத்தங்கள்:

ஸ்டீபன் லாங் தனது ஆய்வில், தற்போதைய வளிமண்டல சூழல் வேகமாக மாறி வருகிறது. 2050-60க்குள், பயிர்கள் இன்று நாம் காணும் சூழலை விட முற்றிலும் மாறுபட்ட ஒரு சூழலை எதிர்கொள்ளும் என்று தெரிவித்துள்ளார்.

மேலும் அவர் கூறுகையில், கரியமில வாயுவின் செறிவு அதிகரிப்பு இதற்கு ஒரு முக்கிய காரணம். தொழில்மயமாக்கலுக்கு முன்னர் 280 பிபிஎம் (parts per million) ஆக இருந்த கரியமில வாயுவின் அளவு, 2024 இல் 427 பிபிஎம் ஆக உயர்ந்துள்ளது. இது 2050க்குள் சுமார் 600 பிபிஎம் ஆக உயரும் என்று கணிக்கப்பட்டுள்ளது. இது பயிர்களின் வளர்சிதை மாற்றத்தை மாற்றியமைக்கும்.

University of Illinois Urbana-Champaign plant biologist Stephen Long.

அதே சமயம், தீவிர வானிலை மாற்றங்களும் இதனுடன் சேர்ந்து கொள்கின்றன. தீவிர வெப்ப அலைகள் மகரந்தத்தை மலட்டுத்தன்மையாக்கும் அல்லது நாற்றுகளை வாடச் செய்யும். வறட்சி மற்றும் மகசூலைக் குறைக்கும். வெள்ளம் விளைநிலங்களை மூழ்கடிக்கும், புயல்கள் அறுவடை நேரத்தில் பயிர்களை சாய்க்கும். இந்த ஒருங்கிணைந்த அழுத்தங்கள், பயிர்களில் மாற்றம் செய்யப்படாவிட்டால், உலகெங்கிலும் அறுவடைகளை குறைக்கும்.

Also Read : அதிர்ச்சித் தகவல்! சென்னை உள்ளிட்ட தென் மாநில நகரங்கள் மூழ்கும் அபாயம் – சென்னை தரமணியின் நிலை..?

நெகிழ்வுத்தன்மைக்கான விதைகளின் திறவுகோல்:

இந்த சவாலை எதிர்கொள்ள, தாவர வல்லுநர்கள் உலகளாவிய விதை வங்கிகள் மற்றும் காட்டு வகைகளில் காலநிலை நெகிழ்வுத்தன்மை கொண்ட பயிர் வகைகளைத் தேடி வருகின்றனர். உதாரணமாக, வெள்ளம் பாதிக்கும் டெல்டா பகுதிகளில், இரண்டு வாரங்கள் முழுமையாக நீரில் மூழ்கினாலும் பிழைத்து வளரும் நெல் வகைகள் அடையாளம் காணப்பட்டுள்ளன. இதேபோல், சாதாரண கோதுமை ரகங்களை அழிக்கும் வெப்ப அலைகளின் போதும் தானியங்களை உருவாக்கும் கோதுமை வகைகளும் கண்டறியப்பட்டுள்ளன.

இப்படி அடையாளம் காணப்பட்ட மரபணுக்கள், இனப்பெருக்கம் அல்லது மரபணு எடிட்டிங் கருவிகள் மூலம் புதிய பயிர் வகைகளில் சேர்க்கப்படலாம். இந்த ஆராய்ச்சி கடினமானது என்றாலும், தற்போதுள்ள பல்லுயிர்த்தன்மையை பயன்படுத்துவது உலகளாவிய அறுவடைகளைப் பாதுகாப்பதற்கான சிறந்த வழிகளில் ஒன்று.

Also Read : வேளாண்துறை ஆண்டு வளர்ச்சி 0.15% ஆக வீழ்ச்சி! விவசாயிகள் முன்னேறாமல் மாநிலம் முன்னேறியதாக கூறுவது மாயை என பாமக விமர்சனம்!

பயிர்களின் நீர் தேவையை கட்டுப்படுத்துதல்:

வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, வளிமண்டலம் இலைகளில் இருந்து தண்ணீரை உறிஞ்சும் திறன் அதிகரிக்கிறது. இதனால், பயிர்கள் நீரை சேமிக்க ஸ்டோமாட்டா எனப்படும் சிறு துளைகளை மூட வேண்டிய கட்டாயத்திற்கு உள்ளாகின்றன. இருப்பினும், இந்த செயல்முறை ஒளிச்சேர்க்கைக்கான கரியமில வாயுவின் உள்ளீட்டையும் கட்டுப்படுத்துகிறது.

சில ஆய்வகங்கள், இந்த சமநிலையை மேம்படுத்தும் வகையில் காலநிலை நெகிழ்வுத்தன்மை கொண்ட பயிர்களை உருவாக்கியுள்ளன. ஸ்டோமாட்டா திறப்பை சீர் செய்யும் சென்சார் புரதத்தை மேம்படுத்துவதன் மூலம், புகையிலை பயிர்கள் நீர் இழப்பைக் குறைத்து, அதே நேரத்தில் வளர்ச்சியைப் பராமரித்தன.

நெல் மற்றும் கோதுமையில் நடத்தப்பட்ட தனித்தனி சோதனைகளில், ஸ்டோமாட்டா அடர்த்தியைக் குறைப்பதன் மூலம் மகசூலுக்கு எந்த பாதிப்பும் இல்லாமல், நீர் பயன்பாட்டுத் திறனை ஐந்தில் ஒரு பங்கு வரை மேம்படுத்த முடிந்தது. இந்த சோதனைகள் மரபணு பொறியியலை உள்ளடக்கியிருந்தாலும், தொடர்புடைய மரபணுக்கள் அடையாளம் காணப்பட்டால், பாரம்பரிய இனப்பெருக்கம் மூலமாகவும் இத்தகைய பலன்களை அடைய முடியும்.

Stomata structure, illustration. Stomata are pores in the epidermis of the leaf and the site of gaseous exchange in the plant. The opening and closing of the stomata is controlled by semi-circular guard cells. When the guard cells are turgid the stomata are open and when they are flaccid the stomata are closed. Getty Image.

கரியமில வாயு – வளர்ச்சிக்கும், பூச்சிகளுக்கும்:

காலநிலை மாற்றத்தை தூண்டும் கரியமில வாயு, ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வரை ஒளிச்சேர்க்கையைத் தூண்ட முடியும். இருப்பினும், இது என்சைம்களின் சமநிலையையும் சீர்குலைக்கிறது. சில சமயங்களில் புரதச்சத்தைக் குறைத்து, பூச்சித் தாக்குதல்களையும் ஊக்குவிக்கிறது.

கரியமில வாயுவைப் பிடிக்கும் முக்கிய என்சைமான ருபிஸ்கோவின் (rubisco) கட்டுப்பாட்டாளர்களை விஞ்ஞானிகள் மாற்றியமைக்கத் தொடங்கியுள்ளனர். இதனால், ஒளிச்சேர்க்கை எதிர்கால வளிமண்டலங்களுக்கு ஏற்ப தேவையற்ற பக்க விளைவுகள் இல்லாமல் தொடர முடியும்.

இத்தகைய மூலக்கூறு மட்டத்தில் செய்யப்பட்ட நுணுக்கமான மாற்றங்கள், காலநிலை மாற்றத்திற்கு ஏற்ப பயிர்கள் பல முனைகளில் தழுவிக்கொள்ள வேண்டியதன் அவசியத்தை காட்டுகிறது: வெப்பம் மற்றும் வறட்சியிலிருந்து பயிர்களைப் பாதுகாத்தல், அதிகப்படியான கரியமில வாயுவை அவை எவ்வாறு கையாள்கின்றன என்பதை மேம்படுத்துதல், மற்றும் ஊட்டச்சத்து தரத்தைப் பாதுகாத்தல்.

RuBisCO enzyme, illustration – Getty Image.

பயிர் கண்டுபிடிப்புகள் vs. காலநிலை கடிகாரம்:

போதுமான நிதியுதவி இருந்தாலும், பயிர்களை மாற்றி உருவாக்கும் செயல்முறை மெதுவாகவே நடைபெறுகிறது. இன்று கண்டுபிடிக்கப்படும் ஒரு முக்கியமான மரபணு, ஒழுங்குமுறை பரிசீலனை, வயல்வெளித் சோதனைகள் மற்றும் பரவலாக்க செயல்முறைகள் ஆகியவற்றுக்குப் பிறகு, விவசாயிகளின் விதைப்பைகளில் சேர பல வருடங்கள் – ஒரு தசாப்தம் கூட எடுத்துக்கொள்ளலாம். இந்த கால வரிசை, 2030 மற்றும் 2040களில் பயிர் அழுத்தங்கள் கடுமையாகும் எனக் காட்டும் காலநிலை மாதிரிகளுடன் நேரடியாக மோதுகிறது.

இதனால், லாங்கின் ஆய்வுத் தொகுப்பு ஒரு வழிகாட்டியாகவும் எச்சரிக்கையாகவும் செயல்படுகிறது. இது, பாதுகாப்பைக் குறைக்காமல், ஆராய்ச்சி பாதைகளை வேகமாக முன்னெடுத்து, ஒப்புதல் செயல்முறைகளை எளிதாக்க வேண்டிய அவசரத்தைக் தெளிவாக உணர்த்துகிறது.

மரபணுவுக்குள் இருக்கும் நம்பிக்கை:

சவால்கள் அதிகமாக இருந்தாலும், லாங்கின் ஆய்வு அவநம்பிக்கை கொண்டதாக இல்லை. இது வெப்பத்தைத் தாங்கும் நெல், வறட்சியைத் தாங்கும் கோதுமை, நீரை குறைவாகப் பயன்படுத்தும் புகையிலை போன்ற உறுதியான முன்னேற்றங்களை பட்டியலிடுகிறது. இவை மற்ற பயிர் வகைகளுக்கும் மாற்றப்படலாம். போதுமான முதலீடு மற்றும் சர்வதேச ஒத்துழைப்புடன், சோளத்தை மாற்றிய அதே பொறியியல் மனப்பான்மை இப்போது மிகவும் தேவைப்படும் இடங்களில் பயன்படுத்தப்படலாம்.

தற்போதைய உற்பத்தி அமைப்புகளை காலநிலை அழுத்தங்கள் சீர்குலைப்பதை விட, உயிரியலை வேகமாகப் பயன்படுத்திக் கொள்வதே பணி என்று லாங் முடித்தார். இதைச் செய்வதற்கான அறிவியல் உள்ளது என்பதை அவரது ஆய்வு தெளிவுபடுத்துகிறது. உலகளாவிய மாற்றத்தின் முழு வெப்பத்தையும் கிரகத்தின் தானியக் களஞ்சியங்கள் உணர்வதற்கு முன்பு, இந்த கண்டுபிடிப்புகளை பெரிய அளவில் கொண்டு வர சமுதாயம், வளங்களையும் அரசியல் உறுதிப்பாட்டையும் அர்ப்பணிக்குமா என்பதே தொக்கி நிற்கும் கேள்வி.

Subscribe to our channels on  YouTube  & Telegram &  Tamilnadu  &  Pondicherry