பசுமை தாவரங்களால் நாம் சுவாசிக்கும் காற்றில் கரையும் நஞ்சு: மிச்சிகன் பல்கலை. விஞ்ஞானிகள் எச்சரிக்கை

2008-ம் ஆண்டு வெளியான 'தி ஹேப்பனிங்' (The Happening) படத்தில், இயற்கையின் விசித்திரமான திருப்பமாகத் தாவரங்கள் மனிதர்களுக்கு எதிராகத் திரும்பி, கண்ணுக்குத் தெரியாத நியூரோடாக்சின்களை (neurotoxins) வெளியிட்டு மக்களை மரணத்துக்குத் தள்ளின. அது அறிவியல் புனைகதை திகில்படமாக இருந்தாலும், தாவரங்கள் தங்களைச் சுற்றியுள்ள உலகத்தை வேதியியல் ரீதியாக வடிவமைக்க முடியும் என்ற கருத்து உண்மை எனக் கூறப்படுகிறது.

உண்மையில், நாம் சுவாசிக்கும் காற்றில் அமைதியான போரின் தடயங்கள்உள்ளன. மனிதர்களுக்கு எதிரானது அல்ல, பூச்சிகளுக்கு எதிரானது. மிச்சிகன் மாநில பல்கலைக்கழக விஞ்ஞானிகள் ஐசோபிரீன் (isoprene) என்ற இயற்கையான இரசாயனம் தொடர்பான 40 ஆண்டுகால மர்மத்தை விடுவித்துள்ளனர். பசியுள்ள பூச்சிகளை விரட்ட சில தாவரங்கள் இந்த ஐசோபிரீனை வெளியிடுகின்றன. ஆனால், இதில் ஒரு திருப்பம் உள்ளது: இது தாவரத்தைப் பாதுகாக்கும் அதே வேளையில், காற்றை மாசுபடுத்தவும் கூடும் என ஆய்வுகள் தெரிவிக்கின்றன.

ஐசோபிரீன் (Isoprene) என்பது நிறமற்ற, எளிதில் ஆவியாகக்கூடிய ஒரு ஹைட்ரோகார்பன் (hydrocarbon) ஆகும். இது 5 கார்பன் அணுக்கள் (C) மற்றும் 8 ஹைட்ரஜன் அணுக்களால் (H) (வேதியியல் குறியீடு: C₅H₈) ஆன ஒரு எளிய கரிமச் சேர்மம் ஆகும்.

ஐசோபிரீனும் காற்று மாசுபாடும்:

இந்த ஐசோபிரீன், குறிப்பாக வெப்பமான காலநிலையில், சில தாவரங்களால் இயற்கையாகவே வெளியிடப்படுகிறது. இது வளிமண்டலத்தில் வெளியிடப்படும் ஹைட்ரோகார்பன்களில் மீத்தேன் (methane) அடுத்தபடியாக அதிகமாகக் காணப்படும் ஒன்றாகும். பைன் காடுகள் அல்லது பாப்லர் மரத் தோப்புகளில் நறுமணமிக்க டெர்பீன்களைப் (terpenes) போலல்லாமல், ஐசோபிரீன் மணமற்றது, ஆனால் அதிக வினைத்திறன் கொண்டது.

இது வளிமண்டலத்தில் வெளியானவுடன், சூரிய ஒளி மற்றும் வாகனங்களின் புகை, தொழில்துறை உமிழ்வுகளிலிருந்து வெளியாகும் நைட்ரஜன் ஆக்சைடுகளுடன் (nitrogen oxides) வினைபுரிந்து, ஓசோன் (ozone), ஏரோசோல்கள் (aerosols), காற்றின் தரத்தைக் கெடுக்கும் பிற மாசுபடுத்திகளை உருவாக்குகிறது.

"ஒரு பைன் காட்டுக்குள் நீங்கள் நடக்கும்போது எப்படி வாசனையாக இருக்கும்" என்கிறார் ஷார்க்கி. "ஓக் மரக் காடுகளில், ஐசோபிரீன் அதிகம் உற்பத்தி செய்யப்படுவதால், அதிக ஹைட்ரோகார்பன்கள் இருந்தாலும், அதை நீங்கள் கவனிக்க மாட்டீர்கள்."

இதுவரை, சில தாவரங்கள் ஏன் ஐசோபிரீனை உற்பத்தி செய்ய இவ்வளவு சிரமப்படுகின்றன? என்பது விஞ்ஞானிகளுக்கு முழுமையாகத் தெரியவில்லை. குறிப்பாக, இது தாவரங்களின் வளர்ச்சிக்கு உதவுவதாகத் தெரியவில்லை. ஆனால் புதிய ஆராய்ச்சி என்ன சொல்கிறது என்றால், இந்த ஐசோபிரீனின் பயன்பாடு வெப்ப அழுத்தத்திற்கு எதிராக மட்டுமல்லாமல், பசியுள்ள பூச்சிகளுக்கு எதிராகவும் தற்காப்பு ஆயுதமாகப் பயன்படுகிறது என்பதே ஆகும்.

மிச்சிகன் மாநிலப் பல்கலைக்கழக (MSU) ஆராய்ச்சியாளர்கள் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பசுமைக்குடில் சோதனைகளை மேற்கொண்டு, ஐசோபிரீனை (isoprene) வெளியிடும் திறன் கொண்ட ஒரு வகை புகையிலை தாவரத்தையும், மரபணு மாற்றப்படாத மற்றொரு புகையிலை தாவரத்தையும் வளர்த்தனர். வெள்ளைப் பூச்சிகள் (whiteflies) படையெடுத்தபோது, அவை ஐசோபிரீன் வெளியிடாத தாவரங்களை மொய்த்தன; அதே சமயம், ஐசோபிரீன் உற்பத்தி செய்யும் தாவரங்களைத் தவிர்த்தன.

ஹார்ன்வோர்ம்களை (hornworms) பயன்படுத்தி மேலும் நடத்திய சோதனைகளும் இதே மாதிரியான முடிவுகளை உறுதிப்படுத்தின. ஐசோபிரீன் நிறைந்த இலைகளை உண்ட புழுக்கள், ஐசோபிரீன் இல்லாத இலைகளை உண்ட புழுக்களை விட சிறியதாகவும், பலவீனமாகவும் வளர்ந்தன. ஆனால், புழுக்களை பாதித்தது ஐசோபிரீன் அல்ல. மாறாக இந்த வேதிப்பொருள் ஜாஸ்மோனிக் அமிலத்தின் (jasmonic acid) அளவை அதிகரித்தது. இது தற்காப்பு ஹார்மோன் ஆகும். இது பூச்சிகளின் புரதத்தைச் செரிக்கும் திறனை சீர்குலைக்கிறது.

"தற்காப்பு என்பது ஐசோபிரீன் அல்ல, மாறாக ஐசோபிரீன் தாவரத்திற்கு என்ன செய்தது என்பதன் விளைவுதான்" என்று ஷார்க்கி கூறினார்.

மற்றொரு ஆச்சரியம் சோயாபீன்ஸ் (soybeans) தாவரங்களிலிருந்து வந்தது. பரிணாம வளர்ச்சியின் மூலம் ஐசோபிரீனை உருவாக்கும் திறனை இழந்ததாக நீண்டகாலமாக நம்பப்பட்ட சோயாபீன்ஸ், அவற்றின் இலைகள் சேதமடையும் போது சிறிய அளவில் ஐசோபிரீனை வெளியிடுவது கண்டறியப்பட்டது. இந்த கண்டுபிடிப்பு, அவை இன்னும் ஐசோபிரீனை உற்பத்தி செய்வதற்கான மரபணுவை கொண்டுள்ளன என்பதையும், மன அழுத்தத்தின் கீழ் மட்டுமே அதை செயல்படுத்துகின்றன என்பதையும் காட்டுகிறது.

ஐசோபிரீன் உமிழ்வும் காற்று மாசுபாடும்: விஞ்ஞானிகள் எழுப்பும் கேள்விகள்!

மிச்சிகன் மாநிலப் பல்கலைக்கழக (MSU) ஆராய்ச்சியாளர்கள், ஐசோபிரீன் குறித்த இந்தக் கண்டுபிடிப்பு, நாம் பயிர்களைப் பாதுகாக்கும் விதத்தை மாற்றக்கூடும் என்று தெரிவிக்கின்றனர். ஆனால் இந்த நன்மைக்கு ஒரு மறுபக்கமும் உண்டு. ஐசோபிரீன் ஒரு ஹைட்ரோகார்பன் (hydrocarbon) என்பதால், காற்றின் தரத்தை ஏற்கெனவே மோசமாக உள்ள பகுதிகளில் காற்று மாசுபாட்டை (air pollution) மேலும் மோசமாக்கலாம். மேலும் பல பயிர்கள் ஐசோபிரீனை வெளியிடுமாறு மரபணு மாற்றம் செய்யப்பட்டால், அது வளிமண்டலத்திற்கு மேலும் தீங்கு விளைவிக்கும். சோயாபீன்ஸ் காற்று மாசுபாட்டிற்கு எவ்வாறு பங்களிக்கக் கூடும் என்பது குறித்தும் இந்த கண்டுபிடிப்புகள் கவலைகளை எழுப்புகின்றன.

"இந்த ஆராய்ச்சியின் மூலம் எழும் மிக முக்கியமான கேள்விகளில் இதுவும் ஒன்று" என்று ஷார்க்கி கூறினார். "பயிர்களுக்கு பூச்சிகளிடமிருந்து பாதுகாப்பு அளிக்க ஐசோபிரீனைச் சேர்க்க வேண்டுமா, அதனால் ஓசோன் மீது அதன் தாக்கம் ஏற்படுமா? அல்லது வளிமண்டலத்தை மேம்படுத்த, ஐசோபிரீன் தொகுப்பிகளை (isoprene synthase) மரபணு ரீதியாக அணைக்க (genetically engineer) தாவரங்களை உருவாக்க வேண்டுமா?" என்ற கேள்விகள் எழுகின்றன.