पतझड़ में केवल कुछ पत्तियाँ ही लाल क्यों हो जाती हैं? वैज्ञानिक एक उत्तर पर सहमत नहीं हो सकते: एनपीआर

यह वर्ष का वह समय है जब निकोल ह्यूजेस जब वह उत्तरी कैरोलिना के आसपास ड्राइव करती है तो पतझड़ के पत्तों से उसका ध्यान लगातार भटकता रहता है।

हाई प्वाइंट यूनिवर्सिटी के जीवविज्ञानी ह्यूजेस कहते हैं, “मैं हमेशा देखता रहता हूं।” “तुम्हें पता है, बस यह देखना कि कब क्या रंग बदला और क्या नहीं बदला।”

उसके मस्तिष्क का एक हिस्सा शरद ऋतु के पत्तों के सबसे बड़े रहस्यों में से एक के बारे में लगातार सुराग खोज रहा है: केवल कुछ पेड़ों की पत्तियां लाल क्यों हो जाती हैं।

वह कहती हैं, “हम अभी भी वास्तव में नहीं जानते कि कुछ प्रजातियाँ लाल क्यों हो जाती हैं और अन्य क्यों नहीं।”

उसने इसका अध्ययन करके अपना करियर बनाया है, भले ही लाल पत्तियों में उसकी रुचि और भी पुरानी है। बड़े होते हुए, वह कहती है, “मेरे पिताजी हमेशा उत्तम लाल पत्ती की अपनी खोज के बारे में बात करते थे।”

हर शरद ऋतु में, पेड़ अपनी पत्तियों में हरे क्लोरोफिल को तोड़ देते हैं, ताकि पत्तियां गिरने से पहले वे कीमती नाइट्रोजन प्राप्त कर सकें। (यह नाइट्रोजन प्रकाश संश्लेषण के साथ-साथ प्रोटीन और डीएनए के निर्माण के लिए आवश्यक है।) इस क्लोरोफिल की हानि से पत्तियों में मौजूद पीले रंगद्रव्य उजागर हो जाते हैं। इससे पीली पत्तियों को समझाना आसान हो जाता है।

लेकिन लाल रंग अलग है. यह बिल्कुल नए रसायनों से आता है जो एक पत्ती के जमीन पर गिरने से कुछ दिन पहले उत्पन्न होते हैं।

ह्यूजेस कहते हैं, “लाल पहले से नहीं था, अन्यथा आपने इसे देखा होता, क्योंकि पत्ती बैंगनी होती। क्योंकि हरा प्लस लाल बैंगनी के बराबर होता है।”

वह बताती हैं कि इन्हीं नए रंगों का निम्न स्तर पत्तियों के नारंगी दिखने के लिए भी जिम्मेदार है: “एक माइक्रोस्कोप के नीचे, आपको बहुत सारी लाल झाइयां दिखाई देती हैं।”

तो फिर पेड़ उन पत्तियों में महंगे लाल रंगद्रव्य बनाने की जहमत क्यों उठा रहे हैं जिनका काम लगभग पूरा हो चुका है? ह्यूजेस का कहना है कि वैज्ञानिकों के पास बहुत सारे उत्तर नहीं हैं।

पत्तियों को प्रकाश से बचाना

एक संभावित स्पष्टीकरण कहता है कि लाल रंगद्रव्य मूल रूप से पौधे के लिए एक प्रकार के सनस्क्रीन के रूप में कार्य करते हैं, जिससे क्लोरोफिल गतिविधि कम होने पर अचानक अतिरिक्त प्रकाश से निपटने में मदद मिलती है। इसे फोटोप्रोटेक्शन परिकल्पना के रूप में जाना जाता है।

“सभी शरीर विज्ञानी फोटोप्रोटेक्शन परिकल्पना के प्रति आश्वस्त हैं,” कहते हैं सुज़ैन रेनर सेंट लुइस में वाशिंगटन विश्वविद्यालय में। “बहुत सारे उच्च तकनीक, जैव रासायनिक, शारीरिक प्रयोगात्मक पेपर हैं जो उस एक कार्य को दर्शाते हैं [of red pigment] फोटोप्रोटेक्शन है।”

वह टिप्पणियाँ यूरोप को पूर्वोत्तर संयुक्त राज्य अमेरिका की तुलना में कम सौर विकिरण मिलता है, और कम लाल पेड़ हैं, जो वह सोचती है कि यह एक संकेतात्मक सहसंबंध है।

और कुछ सबूत बताते हैं कि लाल रंगद्रव्य पेड़ की पत्ती से नाइट्रोजन पुनर्प्राप्त करने की क्षमता की रक्षा कर रहे हैं।

उदाहरण के लिए, तीन पर्णपाती प्रजातियों के पीले उत्परिवर्ती का एक अध्ययन, मिला कि उनकी पीली पत्तियों में सामान्य लाल पत्तियों की तुलना में अधिक नाइट्रोजन बची हुई थी। इसके अलावा, पेड़ की प्रजातियाँ जो नाइट्रोजन स्थिरीकरण करने वाले जीवाणुओं के साथ रहती हैं, जो उन्हें प्रचुर मात्रा में नाइट्रोजन देते हैं, आमतौर पर लाल नहीं होती हैं।

लेकिन सभी शोधकर्ता आश्वस्त नहीं हैं।

विकासवादी जीवविज्ञानी मार्को आर्केटीपेन स्टेट यूनिवर्सिटी में, बताते हैं कि अपेक्षाकृत कम संख्या में पेड़ प्रजातियों में लाल पत्ते होते हैं। वह कहते हैं, “मुझे लगता है कि अगर आप दुनिया के सभी पेड़ों को देखें तो यह लगभग 15 प्रतिशत है, कम या ज्यादा।” यदि लाल रंग अतिरिक्त प्रकाश से सुरक्षा के लिए था, तो “अधिक प्रजातियों को फोटोप्रोटेक्शन की आवश्यकता क्यों नहीं है?”

एफिड्स दर्ज करें

उनका मानना ​​है कि इसकी अधिक संभावना है कि यह गुण कीड़ों के साथ सह-विकसित हुआ है।

यह पता चला है कि पतझड़ में अंडे देने वाले कीड़े पत्तियों के रंगों के बीच अंतर बता सकते हैं, और आर्केट्टी के शोध से पता चलता है कि सेब के पेड़ों पर, एफिड्स लाल पत्तियों वाले पेड़ों से बचते हैं, हरे या पीले पत्तों वाले पेड़ों को प्राथमिकता देते हैं।

वह कहते हैं, ”लाल रंग वाली पत्तियों पर एफिड्स कम होते हैं।” और वसंत ऋतु में, नए निकले एफिड्स उन पेड़ों पर कम सफल थे जो लाल हो गए थे, यह सुझाव देते हुए कि एफिड्स के पास अपने अंडे वहां न डालने का अच्छा कारण हो सकता है।

वह भी है मिला सेब के पेड़ों की जंगली आबादी में लाल रंग पाए जाते हैं, जिन्हें अधिक कीटों के आक्रमण से जूझना पड़ता है, लेकिन खेती की जाने वाली किस्मों में नहीं, जिनका किसानों द्वारा छिड़काव किया जाता है और उनकी देखभाल की जाती है।

इसराइल में हाइफ़ा विश्वविद्यालय के सिम्चा लेव-यादुन के अनुसार, इन सभी ने पिछले कुछ वर्षों में “गर्म” बहस को जन्म दिया है, जिन्होंने हाल ही में लिटा देना लाल पत्तियों के कार्य के बारे में प्रतिस्पर्धी परिकल्पनाओं के लिए सबूत निकालें।

वह हंसते हुए कहते हैं कि इस सब पर पिछली चर्चाएं “हमेशा विनम्र भी नहीं” थीं, उन्होंने कहा कि विज्ञान में, यह असामान्य नहीं है कि “जैसे-जैसे आप प्रगति करते हैं, आपके पास उत्तरों की तुलना में अधिक नए प्रश्न होते हैं।”

वह व्यक्तिगत रूप से इस संभावना में रुचि रखते हैं कि लाल रंगद्रव्य में एंटी-फंगल गुण हो सकते हैं।

पार्किंग स्थल विज्ञान

जबकि कुछ पेड़ प्रजातियों की पत्तियाँ हमेशा लाल हो जाती हैं, और अन्य की पत्तियाँ हमेशा पीली हो जाती हैं, ह्यूजेस का कहना है कि कई प्रजातियाँ अधिक लचीली हैं। ये वे चीज़ें हैं जो उसे विशेष रूप से सम्मोहक लगती हैं, और, इन दिनों, वह अक्सर खुद को पार्किंग स्थलों में पेड़ों के बारे में सोचते हुए पाती है।

वह कहती हैं, “कई पार्किंग स्थलों में, आप देखेंगे कि वहां एक ही प्रजाति के पेड़ हैं, लेकिन कुछ पीले हैं, कुछ लाल हैं और कुछ नारंगी हैं,” भले ही वे बिल्कुल समान धूप और बिल्कुल समान तापमान पर हों।

एक फ़र्निचर स्टोर के बाहर, उसने पाया कि लाल पत्तियों वाले विलो ओक में पीले विलो ओक की तुलना में कम स्केल कीड़े थे।

हाल ही में वह विभिन्न ओक प्रजातियों को उगा रही है और पेड़ों को अलग-अलग मात्रा में नाइट्रोजन दे रही है, यह देखने के लिए कि क्या इससे उनके रंग पर असर पड़ता है। वह मीठे गोंद के पेड़ों का भी अध्ययन कर रही है, जो लाल हो सकते हैं – लेकिन अन्य सभी पतझड़ वाले रंगों में भी।

वह कहती हैं, “आपके पास एक ही पेड़ होगा और कुछ शाखाएं बैंगनी, कुछ पीली और कुछ हरी होंगी।” “मुझे लगता है कि वह प्रजाति काम करने के लिए एक मज़ेदार सुराग है। उन शाखाओं में क्या अंतर है?”

वह कहती हैं कि विश्वविद्यालय में उनके बहुत से छात्र मानते हैं कि वैज्ञानिक शरद ऋतु के लाल पत्ते जैसी सामान्य चीज़ के बारे में जानने लायक सब कुछ जानते हैं।

“मेरा मतलब है, आप सोच सकते हैं कि हम सब कुछ जानते हैं,” वह कहती हैं, “लेकिन वास्तव में जीवन के इन मज़ेदार रहस्यों का अध्ययन करने वाले पर्याप्त लोग नहीं हैं।”