మొక్కలు ఉన్నాయి అత్యధిక మెజారిటీని వలసరాజ్యం చేసింది భూమి యొక్క ఉపరితలం. కాబట్టి వారి విజయానికి కీలకం ఏమిటి?
ప్రజలు తరచుగా మొక్కలను సాధారణ, తెలివిలేని జీవిత రూపాలుగా భావిస్తారు. వారు ఒకే చోట పాతుకుపోయి జీవించవచ్చు, కానీ ఎక్కువ మంది శాస్త్రవేత్తలు మొక్కల గురించి నేర్చుకుంటారు, మరింత క్లిష్టమైన మరియు ప్రతిస్పందించే అవి ఉన్నాయని మేము గ్రహించాము. వారు స్థానిక పరిస్థితులకు అనుగుణంగా ఉత్తమంగా ఉంటారు. మొక్కలు నిపుణులు, అవి మొలకెత్తే ప్రదేశానికి దగ్గరగా ఉన్న వాటిని ఎక్కువగా ఉపయోగించుకుంటాయి.
మొక్కల జీవితం యొక్క చిక్కుల గురించి తెలుసుకోవడం అనేది ప్రజలలో అద్భుతాన్ని ప్రేరేపించడం కంటే ఎక్కువ. మొక్కలను అధ్యయనం చేయడం కూడా చూసుకోవడమే మేము ఇంకా పంటలు పండించగలము భవిష్యత్తులో వాతావరణ మార్పు మన వాతావరణాన్ని మరింత తీవ్రం చేస్తుంది.
పర్యావరణ సంకేతాలు మొక్కల పెరుగుదల మరియు అభివృద్ధిని ఆకృతి చేస్తాయి. ఉదాహరణకు, చాలా మొక్కలు ఉపయోగిస్తాయి క్యూగా రోజు పొడవు పుష్పించేలా ప్రేరేపించడానికి. మొక్కలలో దాగి ఉన్న సగం, మూలాలు, వాటి ఆకారం నీరు మరియు పోషకాల కోసం మేత కోసం ఆప్టిమైజ్ చేయబడిందని నిర్ధారించుకోవడానికి వాటి పరిసరాల నుండి సంకేతాలను కూడా ఉపయోగిస్తాయి.
మూలాలు తమ మొక్కలను కరువు వంటి ఒత్తిళ్ల నుండి వాటి ఆకారాన్ని స్వీకరించడం ద్వారా రక్షిస్తాయి (వాటిని పెంచడానికి శాఖలు ఉపరితల ప్రాంతం, ఉదాహరణకు) మరింత నీటిని కనుగొనడానికి. కానీ ఇటీవలి వరకు, చుట్టుపక్కల నేలలో నీరు అందుబాటులో ఉందో లేదో మూలాలు ఎలా గ్రహిస్తాయో మాకు అర్థం కాలేదు.
నీరు భూమిపై అత్యంత ముఖ్యమైన అణువు. చాలా ఎక్కువ లేదా చాలా తక్కువ పర్యావరణ వ్యవస్థను నాశనం చేస్తుంది. వాతావరణ మార్పుల యొక్క వినాశకరమైన ప్రభావం (ఇటీవల యూరప్ మరియు తూర్పు ఆఫ్రికాలో చూసినట్లు) చేస్తోంది వరదలు మరియు కరువులు రెండూ సర్వసాధారణం. నుండి వాతావరణ మార్పు is వర్షపాత నమూనాలను తయారు చేయడం పెరుగుతున్న అస్థిరత, మొక్కలు ఎలా స్పందిస్తాయో నేర్చుకోవడం నీటి కొరత పంటలను మరింత స్థితిస్థాపకంగా మార్చడానికి చాలా ముఖ్యమైనది.
మా మొక్కలు మరియు నేల శాస్త్రవేత్తలు మరియు గణిత శాస్త్రవేత్తల బృందం ఇటీవల కనుగొనబడింది ఎలా మొక్క వేర్లు నీటి శోషణను పెంచడానికి వాటి ఆకారాన్ని స్వీకరించండి. మూలాలు సాధారణంగా అడ్డంగా శాఖలుగా ఉంటాయి. కానీ అవి నీటితో సంబంధాన్ని కోల్పోయినప్పుడు (మట్టిలో గాలితో నిండిన గ్యాప్ ద్వారా పెరగడం వంటివి) శాఖలను పాజ్ చేస్తాయి మరియు తేమతో కూడిన నేలతో మళ్లీ కనెక్ట్ అయిన తర్వాత మాత్రమే మూలాలు మళ్లీ శాఖలుగా మారతాయి.
మొక్కలు అనే వ్యవస్థను ఉపయోగిస్తున్నట్లు మా బృందం కనుగొంది హైడ్రోసిగ్నలింగ్ ప్రతిస్పందనగా మూలాలు ఎక్కడ శాఖలుగా ఉన్నాయో నిర్వహించడానికి నీటి లభ్యత మట్టిలో.
హైడ్రోసిగ్నలింగ్ అనేది తేమ స్థాయిలను నేరుగా కొలవడం ద్వారా కాకుండా మొక్కలలోని నీటితో కదిలే ఇతర కరిగే అణువులను గ్రహించడం ద్వారా నీరు ఎక్కడ ఉందో మొక్కలు గ్రహించే విధానం. ఇది మాత్రమే సాధ్యమవుతుంది ఎందుకంటే (వలే కాకుండా జంతు కణాలు) మొక్క కణాలు ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి చిన్న రంధ్రాల ద్వారా.
ఈ రంధ్రాలు నీరు మరియు చిన్న కరిగే అణువులను (హార్మోన్లతో సహా) కలిసి కదిలేలా చేస్తాయి రూట్ కణాలు మరియు కణజాలం. మొక్క వేరు ద్వారా నీటిని తీసుకున్నప్పుడు, అది బయటి ఎపిడెర్మల్ కణాల ద్వారా ప్రయాణిస్తుంది.
బయటి మూల కణాలు కూడా a కలిగి ఉంటాయి ఆక్సిన్ అని పిలువబడే శాఖలను ప్రోత్సహించే హార్మోన్. లోపలి మూల కణజాలాలకు ఆక్సిన్ను లోపలికి సమీకరించడం ద్వారా నీటి తీసుకోవడం శాఖలను ప్రేరేపిస్తుంది. నీరు బాహ్యంగా అందుబాటులో లేనప్పుడు, గాలితో నిండిన గ్యాప్ ద్వారా రూట్ ఎదుగుతున్నప్పుడు చెప్పండి, రూట్ చిట్కా పెరగడానికి ఇంకా నీరు అవసరం.
కాబట్టి మూలాలు నేల నుండి నీటిని తీసుకోలేనప్పుడు అవి రూట్ లోపల లోతైన వారి స్వంత సిరల నుండి నీటిపై ఆధారపడాలి. ఇది నీటి కదలిక దిశను మారుస్తుంది, ఇది ఇప్పుడు బయటికి వెళ్లేలా చేస్తుంది, ఇది బ్రాంకింగ్ హార్మోన్ ఆక్సిన్ ప్రవాహానికి అంతరాయం కలిగిస్తుంది.
మొక్క కూడా ఒక చేస్తుంది ABA అని పిలువబడే యాంటీ బ్రాంచింగ్ హార్మోన్ దాని మూల సిరల్లో. ABA నీటి ప్రవాహంతో కూడా ఆక్సిన్కి వ్యతిరేక దిశలో కదులుతుంది. కాబట్టి వేర్లు మొక్కల సిరల నుండి నీటిని క్రిందికి తీసుకున్నప్పుడు, వేర్లు కూడా తమ వైపుకు యాంటీ-బ్రాంచింగ్ హార్మోన్ను ఆకర్షిస్తాయి.
ABA రూట్ కణాలను కలిపే అన్ని చిన్న రంధ్రాలను మూసివేయడం ద్వారా రూట్ బ్రాంచింగ్ను ఆపివేస్తుంది-ఓడలో బ్లాస్ట్ డోర్స్ లాగా ఉంటుంది. ఇది ఒకదానికొకటి మూల కణాలను మూసివేస్తుంది మరియు ఆక్సిన్ నీటితో స్వేచ్ఛగా కదలడాన్ని ఆపివేస్తుంది, మూలాల శాఖలను అడ్డుకుంటుంది. ఈ సాధారణ వ్యవస్థ మొక్కల మూలాలను స్థానిక నీటి పరిస్థితులకు వాటి ఆకారాన్ని చక్కగా ట్యూన్ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. ఇది xerobranching అంటారు (జీరోబ్రాంచింగ్ అని ఉచ్ఛరిస్తారు).
ఒక మొక్క యొక్క మూలాలు దాని రెమ్మల వలె నీటి నష్టాన్ని తగ్గించడానికి ఒకే విధమైన వ్యవస్థను ఉపయోగిస్తాయని మా అధ్యయనం కనుగొంది. ఆకులు నీటి నష్టాన్ని ఆపుతాయి కరువు పరిస్థితులలో వాటి ఉపరితలాలపై స్టోమాటా అని పిలువబడే సూక్ష్మ రంధ్రాలను మూసివేయడం ద్వారా. స్టోమాటా మూసివేత కూడా ABA హార్మోన్ ద్వారా ప్రేరేపించబడుతుంది. అదేవిధంగా, మూలాలలో ABA తగ్గిస్తుంది నీటి నష్టం ప్లాస్మోడెస్మాటా అని పిలువబడే నానో-రంధ్రాలను మూసివేయడం ద్వారా ప్రతి మూల కణాన్ని ఒకదానితో ఒకటి కలుపుతుంది.
వివిధ నేలలు మరియు వాతావరణాలలో పరిణామం చెందినప్పటికీ, టమోటా, థేల్ క్రెస్, మొక్కజొన్న, గోధుమ మరియు బార్లీ నుండి వచ్చే మూలాలు ఈ విధంగా తేమకు ప్రతిస్పందిస్తాయి. ఉదాహరణకి, టమోటాలు దక్షిణ అమెరికా ఎడారిలో ఉద్భవించాయి, అయితే థాలే క్రెస్ మధ్య ఆసియా సమశీతోష్ణ ప్రాంతాల నుండి వస్తుంది. పుష్పించే మొక్కలలో జిరోబ్రాంచింగ్ అనేది ఒక సాధారణ లక్షణం అని ఇది సూచిస్తుంది, ఇవి ఫెర్న్ల వంటి పుష్పించని మొక్కల కంటే 200 మిలియన్ సంవత్సరాల కంటే చిన్నవి.
ఫెర్న్ల నుండి వచ్చే మూలాలు, ముందుగా అభివృద్ధి చెందుతున్న భూమి మొక్కల జాతులు, ఈ విధంగా నీటికి స్పందించవు. వాటి మూలాలు మరింత ఏకరీతిగా పెరుగుతాయి. పుష్పించే జాతులు అనుకూలించడంలో మంచివని ఇది సూచిస్తుంది నీటి ఫెర్న్లు వంటి మునుపటి భూమి మొక్కల కంటే ఒత్తిడి.
పుష్పించే మొక్కలు పుష్పించని జాతుల కంటే విస్తృతమైన పర్యావరణ వ్యవస్థలు మరియు పర్యావరణాలను వలసరాజ్యం చేయగలవు. ప్రపంచవ్యాప్తంగా వర్షపాతం నమూనాలలో వేగవంతమైన మార్పుల దృష్ట్యా, సామర్థ్యం మొక్కలు విస్తృత శ్రేణి నేల తేమ పరిస్థితులను గ్రహించడం మరియు స్వీకరించడం గతంలో కంటే ఇప్పుడు చాలా ముఖ్యం.