पौधे प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से उत्पादित चीनी का उपयोग दिन के दौरान गर्मी का पता लगाने और प्रतिक्रिया करने के लिए एक महत्वपूर्ण संकेत के रूप में करते हैं, जिससे अधिक लचीली फसलें प्राप्त हो सकती हैं। यह खोज भारत के कृषि क्षेत्र के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जहाँ जलवायु परिवर्तन का प्रभाव बढ़ रहा है।
कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, रिवरसाइड में प्रोफेसर मेंग चेन के नेतृत्व में हाल ही में किए गए एक अध्ययन में, पौधों में दिन के उजाले के दौरान गर्मी को महसूस करने के लिए एक नई तंत्र का खुलासा किया गया है। यह खोज पिछली धारणाओं को चुनौती देती है जो मुख्य रूप से रात के सेंसर पर केंद्रित थीं। अनुसंधान इस प्रक्रिया में चीनी की महत्वपूर्ण भूमिका पर प्रकाश डालता है, जो पौधों के अपने पर्यावरण के अनुकूल होने की अधिक संपूर्ण तस्वीर पेश करता है।
वैज्ञानिकों का पारंपरिक रूप से मानना था कि फाइटोक्रोम बी और अर्ली फ्लावरिंग 3 (ईएलएफ3) जैसे प्रोटीन मुख्य गर्मी सेंसर थे, जो ज्यादातर रात में सक्रिय होते थे। हालाँकि, इन मॉडलों ने यह नहीं समझाया कि पौधे दिन के दौरान गर्मी पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं, जब प्रकाश और तापमान दोनों उच्च होते हैं। इसका पता लगाने के लिए, टीम ने अराबिडोप्सिस का उपयोग किया, जो एक छोटा फूल वाला पौधा है जिसका उपयोग अक्सर आनुवंशिक अध्ययन में किया जाता है। उन्होंने पौधों को अलग-अलग तापमान और प्रकाश स्थितियों में उजागर किया, यह देखते हुए कि गर्मी के जवाब में उनके तने, जिन्हें हाइपोकोटाइल कहा जाता है, कैसे बढ़े।
निष्कर्षों से पता चला कि तेज रोशनी में गर्मी का पता लगाने की फाइटोक्रोम बी की क्षमता कम हो गई। इसके बावजूद, पौधों ने अभी भी गर्मी पर प्रतिक्रिया दी, जिससे पता चलता है कि अन्य सेंसर काम कर रहे थे। आगे के परीक्षणों से पता चला कि पौधे प्रकाश में गर्मी पर प्रतिक्रिया कर सकते हैं, लेकिन अंधेरे में नहीं, जब फाइटोक्रोम बी काम नहीं कर रहा था। बढ़ते माध्यम में चीनी मिलाने से यह प्रतिक्रिया बहाल हो गई, जिससे संकेत मिलता है कि चीनी उच्च तापमान के लिए एक संकेत के रूप में कार्य करती है।
अध्ययन में यह भी पाया गया कि उच्च तापमान पत्तियों में स्टार्च को तोड़कर सुक्रोज जारी करता है। यह चीनी पीआईएफ4 नामक एक प्रोटीन को स्थिर करती है, जो विकास को नियंत्रित करती है। सुक्रोज के बिना, पीआईएफ4 जल्दी से खराब हो गया; इसके साथ, प्रोटीन जमा हो गया और सक्रिय हो गया जब एक अन्य सेंसर, ईएलएफ3, ने भी गर्मी पर प्रतिक्रिया दी। यह दोहरी तंत्र, जिसमें चीनी और प्रोटीन शामिल हैं, पौधों को दिन के समय गर्मी के जवाब में अपने विकास को समायोजित करने की अनुमति देती है। यह खोज, जो 2025 में नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित हुई थी, पौधों के थर्मोसेंसिंग की अधिक सूक्ष्म समझ प्रदान करती है।
यह समझना कि पौधे दिन के दौरान गर्मी को कैसे महसूस करते हैं, कृषि पद्धतियों को बनाने के लिए महत्वपूर्ण है जो बदलते जलवायु में खाद्य सुरक्षा सुनिश्चित करते हैं। यह शोध ऐसी फसलें विकसित करने में मदद कर सकता है जो अत्यधिक तापमान के प्रति अधिक प्रतिरोधी हों। इस ज्ञान का उपयोग ऐसे पौधों को प्रजनन करने के लिए किया जा सकता है जो जलवायु परिवर्तन के प्रभावों का बेहतर ढंग से सामना कर सकें, जिससे स्थिर खाद्य आपूर्ति सुनिश्चित हो सके, खासकर भारत जैसे विकासशील देशों में जहाँ कृषि लाखों लोगों की आजीविका का स्रोत है। इस ज्ञान का उपयोग करके, हम जलवायु परिवर्तन के कारण होने वाले खाद्य संकट को कम कर सकते हैं और एक सुरक्षित भविष्य सुनिश्चित कर सकते हैं।