गङ्गाप्रसाद प्रधान
हाम्रो यो पृथ्वी सौर्यजगतको अन्य
ग्रहादिभन्दा भिन्न, अनेकौँ प्राकृतिक सम्पदाले परिपूर्ण, विशेषत: बृहत महासागरहर र वनस्पतिको विशाल हरित आवरणले आच्छादित एउटा मनोरम ग्रह हो। यहि हरित आवरणको परिणाम स्वरुप पृथ्वीमा प्राणी जगतको अस्तित्व सम्भव भएको छ। यिनै प्राणीहरूद्धारा पृथ्वी गुल्जार भएको छ। प्रकृतिले यस्तो सन्तुलन कायम गरेको छ जसका कारण यी दुवै एकार्काका परिपूरक र उपकारी सिद्ध भएका छन् साथै एकार्कामा निर्भरशील पनि छन्। प्राणी जगतका त पूर्णरूपेण वनस्पति उपर आश्रित छ, भोजनदेखि लिएर श्वास प्रश्वासको निम्ति पनि। वनस्पतिले कसरी आफ्नो र प्राणीहरूका खाद्य तयार गर्दछ, यो हाम्रो आजको चासोको विषय रहेको छ।
सूर्यको यहि रश्मीमा अनेकौँ आश्चर्यहरू लुकेका छन्। सूर्य र पृथ्वीको माझमा १५ करोड किलोमिटरको दूरी छ। सूर्यरश्मिको चिसो र कालो अन्तरिक्षको यति लामो दूरी यात्रा गरी पृथ्वीमा उष्णता र खुसी बोकेर ल्याउँदछ। यस कुरोलाई मानवले अझ राम्ररी बुझ्न सकेको छैन, बुझ्न सके प्रकृतिका कैयौँ गम्भीर रहस्यहरू हामी जान्न पाउने थियौँ। सूर्यरश्मिको वनस्पतिका सम्पादन गर्ने क्रियाहरूमा सर्वपेक्षा आश्चर्यपूर्ण प्रकाशसंश्लेषण नै हो। यस प्रक्रियाद्वारा हरिया पातहरूले सौर ऊर्जालाई खाद्यपदार्थमा परिणत गर्दछ अनि यो खाद्य समस्त प्राणीहरूलाई आवश्यक पर्दछ। प्रकाशसंश्लेषणको अर्थ हो - प्रकाशको सहायताले कतिपय तत्त्वहरूलाई एक सिङ्गो वस्तुमा मिलाउनु वा संयुक्त गर्नु। प्रकाशसंश्लेषण कार्य हुँदा सूर्यरश्मिको विद्यमान ऊर्जालाई पानी र हावाबाट ग्रहण गरिएका परमाणुहरू सयुक्त गरेर पुष्टीकारक चिनीका अणुहरुमा परिणत गर्नमा प्रयुक्त हुँदछ। यस क्रियामा उपउत्पाद (by product) स्वरुप मुफ्त अक्सिजन उत्सर्जित हुँदछ जसले जीवनदायी वायु - मण्डललाई पुनर्जीवित गर्दछ।
प्रकृतिमा यस्तो महत्वूर्ण क्रिया विद्यमान छ भन्ने कुराको सङ्केत १७७१ खृष्टावब्दमा मात्र मानवले थाहा पायो। जोसेफ पृष्टली नाम भएका एकजना पादरीले वायु बारे गरेको परीक्षणबाट यो कुरो ज्ञात भयो।उनले एउटा वायुबद्ध (air tight) शिशाको भाँडोमा एउता मुसोलाई हालेर राख्दा त्यो मुसो केही बेरमै श्वास बन्द भएर मर्न लागेथ्यो। त्यसैबेला ताजा पुदिनाको एउटा मुन्टा हालीदिँदा त्यो मुसो फेरि बौरी उठेको पाइयो सूर्यरश्मिको हरिया पातहरूमा पर्न जाँदा भाँडोभित्र अक्सिजन पुनआपूर्ति हुनगएको छ भन्ने कुरो त्यस बखत पृष्टीलाई ज्ञात थिएन। तथापि यो तुच्छ परीक्षणले प्रकाशसंश्लेषणको रहस्य अन्वेषण गर्ने कार्य प्रारम्भ गर्यो जुन वैज्ञानिकहरूको लागि ठूलो चुनौती बनेको थियो।
प्रकाशसंश्लेषण एउटा अकल्पनीय रूपले जटिल रासायनिक क्रिया हो। यो क्रियामा हरितकण अत्यन्त द्रुत गतिमा क्रियाशील बन्दछ औ क्लोरोप्लास्टमा यसले जटिल प्रतिकृया उत्तेजन गरेर आफ्नो जादू (चमत्कार) देखाउँदछ। हरितकण (chlorophyll) वनस्पतिको पातमा पाइने असाधारण हरियो रङ्ग हो अनि क्लोरोप्लास्ट (chloroplast) चाहिँ अति सूक्ष्म अणुवीक्षणीय (अति सुक्ष्म, अणुवीक्षण मन्त्रले मात्र देखिने -- microscopic) ढाँचा हो। प्रकाशसंश्लेषको यस रहस्यलाई वैज्ञानिकहरूले पूर्णरूपले नबुझेसम्म यसको उद्घाटन हुनसक्तैन। यो कुरोको सठिक तथ्याङ्क अहिलेभन्दा साठ/सत्तर वर्ष पूर्व मात्र विस्तारै खुलासा हुनथाल्यो।
प्रकाशसंश्लेषणबारे धेरै तथ्य हामीलाई अब ज्ञात भइसकेको छ।हामीलाई थाहा लागिसकेको छ, प्रकाशसंश्लेषणको पूर्ण प्रक्रिया यिनै क्लोरोप्लास्टभित्र सम्पन्न हुँदछ जो अणुविक्षण यन्त्रबाट हेर्दा कोमल, हरिया,"टाक " आकारका पातका कोशहरुभित्र बहिररहेका देखिन्छन्। हरीतकणका अणुहरूले सूर्यबाट आगत केही भीषण विकिरणलाई अवरोध गर्दछ, अनि ती प्रचण्ड रशिमलाई रोकेर यसबाट ऊर्जा निकासी गर्दछ। यो अवरुद्ध उर्जाले खाद्य निर्माता क्लोरोप्लास्टलाई सञ्चालन गर्दछ जसले फेरि त्यो अति मूल्यवान द्रव्य अर्थात् अणुको रुपमा निर्मित ताजा चीनी मथेर निकाल्दछ।
यसरी निर्मित चीनी कति चाहिँ पातलाई पुष्टि प्रदान गर्न उपयोग हुँदछ, केही चाहिँ प्रोटीन, तेल र माडमा परिणत भई बीज र फलमा सञ्चित रहन्छन् अथवा मजबूत, चम्किला काठ निर्माणमा लाग्दछ अनि केही चाहिँ पुष्टिकारक तरल पदार्थका रूपमा प्रवाहमान रहन्छन्। प्रकाशसंश्लेषणद्धारा उत्पादित यही अतिरिक्त खाद्यले नै जीवनको चमत्कारिक खेल - तमाशा सम्भव भएको छ। केवल वनस्पतिले यो प्रकाशसंश्लेषण आफै सम्पन्न गरेर यसलाई निरन्तरता दिन सक्दछ। प्राणी चाहिँ हरित खाद्य भोजन गर्नमा सहभागी मात्र हुँदछ। अथवा यसो भनौँ-- प्राणीहरू पूर्णरूपले, प्रत्यक्ष वा परोक्ष, वनस्पतिमाथि निर्भर रहेर जीवित रहन्छन्। कतिपय प्राणी केवल वनस्पति भोजन गरेर बाँचेका छन्, जस्तै - गाई-गोरु, भेँडा, बाख्रा, हात्ती, भैँसी, अर्ना, गैँडा, घोडा, मूग, जरायो इत्यादि। यिनै तृणमोजी प्राणीहरूलाई भक्षण गरेर बाँच्ने प्राणीहरू छन्, जस्तै-- बाघ, भालू, सिंह, चितुवा ब्वाँसा इत्यादि। निष्कर्षमा यसो भनौँ – पृथिवीका समस्त प्राणीहरू प्रकाश- संश्लेषणका उत्पादहरू उपर आफ्ना खाद्यको निम्ति निर्भशील छन्।
प्राणीलाई वनस्पतिको देन यतिमै सीमित छैन। क्लोरोप्लास्टले हावा र पानीमा उपस्थित यी तीन साधारण पदार्थ अँगार, जलजन र अक्सिजनलाई मिश्रण गरी चिनी उत्पादन गर्छ साथै यसले अत्याधिक भएको अक्सिजन वायुमण्डलमा छोडिदिन्छ। यिनै हरित वनस्पतिहरूले करोडौँ वर्षसम्म वायुमा मुक्त रूपले अक्सिजन निस्सरण गरेकाले हाम्रो यो वर्तमान वायुमण्डल सृष्टि भएको हो अनि समस्त वायु सेवनकारी प्राणीहरू अस्तित्वमा भएका हुन्। अतःएव प्रकाशसंश्लेषणले प्राणी जगत्लाई दोबर उपहार प्रदान गरेको छ– खाद्यको रूपमा हरित वनस्पति यसका फल, बीजहरू र सेवनार्थ विशुद्ध वायु।
वनस्पतिका पात हेर्दा कागज झैँ पातलो देखिन्छ। वास्तवमा यो एकतले खाद्य कारखाना हो जसको पारदर्शी उपछादन (ceiling) छ, जमीनबाट पानी आपूर्ति गर्नको लागि नलहरूको व्यवस्था छ, पातका सतहमा छिद्रहरू छन् जसले जलीय वाष्प नियन्त्रण गर्न र ग्यासहरूको प्रवाहलाई नियन्त्रण गर्न खुल्ने र बन्द हुने ढोकाहरू छन्। यिनीहरूबाट कार्बन-डाइ-अक्साइड भित्र र अतिरिक्त अक्सिजन बाहिर प्रवाहित हुँदछ। पातहरूमा पर्याप्त सूर्यरश्मि लाग्नुपर्दछ, अनि तरल रसको आपूर्ति मनग्गे हुनुपर्छ साथै यिनमा जमीनबाट प्राप्त अनेक खनिज पदार्थहरू विलीन रहनुपर्दछ।
पृथिवीको भूभागमा प्राप्त समस्त वनस्पतिहरूमध्ये घाँसहरू नै सर्वाधिक मात्रामा उपलब्ध र सर्वसक्षम प्रकाशसंश्लेषक हुन् - विशेषत: के कारण भने तिनीहरू प्रायः पूर्णरूपले पातहरू हुन्; तिनका काण्ड, शाखा, प्रशाखा हुँदैनन्। तिनका लामा लामा वक्राकार धार अनुपम रूपले सूर्यरश्मि माथिदेखि तलैसम्म ग्रहण गर्न सक्षम हुने गरी परिकल्पित हुन्छन् अनि ती प्रायः पूर्णरूपेण जल आपूर्तिको शीर्षस्थानमा रहेका हुन्छन्। ती तृणपत्रका पातलोपनकै कारण अधिकाधिक सङ्ख्यामा पातहरू एकार्कालाई नछेलीकन रहन सक्तछन्। धान र गहुँ जस्ता अन्नरूपी घाँसका अगाध खाद्यमहत्त्वले दर्शाउँदछ तिनले सूर्यरश्मिको सर्वोत्तम सदुपयोग गर्दछन। सियोमै पात हुने चिरहरित वृक्षादिका (सल्ला र धूपी) पातहरू पनि सुदक्ष प्रकाशसंश्लेषक हुन्छन् किनकी अरू पातहरूको तुलनामा अति साना भए तापनि यिनीहरू सहस्रौँ सङ्ख्यामा हुनाले त्यो अभाव पूरा हुन्छ। तृण वा घाँस झैँ, यी सङ्कीर्ण सिया सरह पातहरू असङ्ख्य भएकाले प्रकाश सजिलै प्रत्येक सियोमा प्रवेश गर्दछ। सिया झै सङ्कीर्ण पातहरू भए तापनि एउटा सल्लाको बोटको हरित विस्तीर्णता (फैलावट) सयौँ वर्गमिटरसम्म फैलिएको हुन्छ।
भूक्षेत्रमा अवस्थित वनस्पतिहरूले मुख्य रूपमा प्रकाशसंश्लेषकको भूमिका प्रभावकारी रूपले निर्वाह गर्दछन् भन्ने कुरो हामीलाई ज्ञात भैसकेको छ। समुद्रमा अझ योभन्दा दोबर बेसी प्रकाशसंश्लेषण हुँदछ। हामीलाई थाहा छ, पृथिवीको सतह चार भागमा तीन भाग नै जलमय छ अनि केवल एक भाग भूमि वा जमीनले ओगटेको छ। यति विस्तीर्ण भाग जलमय हुनाले तिनमा उपस्थित सामुद्रीक वनस्पतिहरूले कति बेसी प्रकाशसंश्लेषण गर्छन् भनी हामी अनुमान गर्नसक्छौँ। यस्ता पारदर्शी जलसतहलाई सगर गुम्बजबाट प्रचण्ड प्रकाश भरेर जाज्वल्यमान पार्दछ।
नदी, पोखरी, समुद्र, सागर, महासागरमा लेउ, श्याउला तथा अनेकौँ सामुद्रिक वनस्पतिहरू हुन्छन्। तिनमा मुख्यतः एल्गी (वास्तविक काण्ड, शाखा, मूल र पात नभएका तर हरितकण भएकासरल, अपुष्पक वर्गको एक वनस्पति) र डायटम (सिलिकाको कोश प्राचीर भएको एककोशीय एल्गी) नामक एककोशीय तृणद्वारा प्रकाशसंश्लेषण सम्पन्न हुँदछ। जलजगत्देखि बाहिर कुनै प्राणी जिउनभन्दा करोडौँ वर्ष अघिको कुरो हो। त्यसबेला यिनै वानस्पतिक शक्तिले पृथिवीको वायुमण्डललाई विषालु ग्यासहरूदेखि मुक्त गरेर श्वसनीय वायुमा परिणत गर्नमा उल्लेखनीय भूमिका पालन गरेको थियो, तर यो कार्य पूरा हुन सम्भवतः २५० करोड वर्ष लागेथ्यो। हिजाज डायटम नामक सुक्ष्म एल्गीले नै सर्वाधिक जलीय प्रकाशसंश्लेषण सम्पन्न गर्दछ।
अति सूक्ष्म अणुवीक्षणीय डायटम (diatom) शिशाका खपटा झै औषधीका चक्कीहरू राख्ने बेलनाकार (cylindrical) बट्टामा संरक्षित हुन्छन् जसको ढकनी अधिव्यापी हुन्छन् अनि शिशामा विभिन्न सुकोमल बुट्टाहरू खोपेर बनाए झैँ हुन्छन्। यी डायटम पृथिवीको अति महत्त्वपूर्ण वनस्पति हुनसक्छन् किनकि यी असङ्ख्य, असीमित परिमाणमा हुन्छन्। जुम्लाङ्न (समुद्रमा बगिहिँड्ने अति सुक्ष्म अणुवीक्षणीय जीवाणु) नामक अति सुक्ष्म जीवाणुहरूले यी डायटमहरुलाई खान्छन् अनि थी जीवाणुहरूलाई फेरि जलीय जन्तु सार्डिन (ससाना चाँदी झैँ टल्कने मादा, खाद्यको रुपमा प्रसिद्ध) जो समुद्रमा स्याउँस्याउँती हुन्छन्, देखि लिएर ह्वेलहरूसम्मले खान्छन्। यसप्रकार यी अदृश्य हरित तृणभूमिबाट निस्कने ऊर्जा अविराम चलिरहन्छ। हरिया पातहरूले सूर्यरश्मिको सहायताले चिनी तयार गर्दछ जो हाम्रो जीवनको निम्ति आवश्यक कार्बोहाइड्रेट खाध हो भन्ने तथ्य १६०० शताब्दी सुरु हुँदासम्म मानवलाई ज्ञात भैसकेथ्यो। तर यो रासायनिक कौसल कसरी सम्पन्न हुन्छ भन्ने कुरोले वैज्ञानिकहरूलाई १६५० को दशकसम्मै निराश बनाइरह्यो। ती वैज्ञानिकहरूलाई सताइरहेको समस्या थियो अंगार (कार्बन) जलजन (हाइड्रोजन) र अक्सिजन यी तीन पदार्थको मार्ग अनुसरण गरी कसरी यिनीहरूलाई पानी र हावाबाट निकालिन्छन् अनि कस्तो पुनर संयुक्तिबाट गुज्रेर ती जान्छन् र आखिरमा चिनीका क्षुद्र कणमा परिणत हुन्छन् भनी अवलोकन गर्नु। आज वैज्ञानिकहरू ती तीनै पदार्थहरूलाई अवलोकन गरी रहस्योद्घाटन गर्न सफल बनिसकेका छन्।
सूर्यरश्मिले पातलाई छुने बित्तिकै प्रकाशसंश्लेषण शुरु भैहाल्छ। क्लोरोप्लास्ट आफै प्रकाशको प्रखरतासित सामञ्जस्य कायम गर्न सक्षम भैहाल्छन्। यदि प्रकाश अति तेज भए ती वनस्पति कोशको पार्श्व प्राचीरतिर वहन्छन् अनि अङ्श मात्र दाहक सूर्यरश्मितिर प्रस्तुत गर्छन्। प्रकाश अति धूमिल भए ती कोशको भूमि र उपछतमा फैलिएर बस्दछन् अनि आफ्नो चाक्लो भाग प्रकाशतर्फ प्रस्तुत गर्दछन् जसमा अधिकाधिक रश्मि पक्रन सकून्।
प्रत्येक क्लोरोप्लास्टभित्र हरितकणका अणुहरू अनेकौँ सिक्काहरू थाक लाएर राखे झै थालहरू राख्ने ढाँचामा एकार्कासित लिप्त रहेका हुन्छन्। जब क्लोरोप्लास्टले सिङ्गो रूपमा प्रकाशको प्रखरता खप्नसक्तछ भने सुकोमल हरितकणका अणुहरू आफैले प्रकाशको विभिन्न तरङ्ग-दैर्ध्य माझको पार्थक्य छुट्याउन सक्तछ; अर्थात् तिनीहरूले रङलाई 'देख्न' सक्तछन्।
जब प्रकाशको तरङ्ग पातका पारदर्शी छानाहरुबाट प्रवेस गर्दछ, तब चालहरू झै थाक लागेर बसेका हरितकणहरूलाई माथिदेखि पीधसम्मै छेदन गर्दछ। हरितकणका अणुहरूले तत्काल लामा, सुन्तले-रातो किरणहरूलाई अनि छोटा नीला-बैजनी किरण- हरूलाई चुन्दछन् जब कि मध्यवर्ती तरङ्ग दैर्ध्य भएका हरिया किरणहरू चाहिँ पातदेखि बहिर्दिशातर्फ प्रतिफलित हुन्छन्। त्यसैकारण हामीलाई पातहरू हरिया देखिन्छन् : हामी केवल प्रतिफलित (बहिष्कृत) रङहरू देख्छौँ; तर अवशोषित रङहरू देख्दैनौँ। वनस्पतिका समस्त पत्रदल र तृणदलले चिनीमा परेका सम्पूर्ण प्रकाशलाई अवशोषण गरेर बाहिरतिर प्रतिफलन नगरेका भए ती सबै काला देखिन्थे।
जब प्रकाश ऊर्जा अवशोषित हुन्छ तब यसले हरितकणका अणुहरूलाई चामत्कारिक झट्का दिन्छ, जसले गर्दा यिनीहरूलाई भयानक रूपले क्रियाशील बनाउदछ। तब उत्तेजित हरितकणले पानीमा जमा भएका हाइड्रोजन परमाणु अथवा एउटा इलेक्ट्रनलाई बलपूर्वक निकाल्दछ। अथवा हरितकणलाई एउटा अतिरिक्त इलेक्ट्रन दिँदछ। वास्तवमा हरितकणले एउटा उन्मत्त नृत्य शुरु गर्छ। हरितकणका अणुहरू एकार्कामा ठोकिएर उफ्रिन्छन्, पृथक भएर फेरि संयुक्त हुन्छन्, इलेक्ट्रन लाभ गर्छन् अनि गुमाउँछन् पनि - यी सब कार्य विद्युतीय तीव्र गतिमा सम्पन्न हुँदछन्। अनि अक्सिजन द्रुत गतिमा घुर्णन गरी मुक्त बन्दछ। द्रुतातिदुत गतिमा परमाणुहरू घुम्दछन्, अन्त्यमा आएर सुदूर यात्रा गरी आएका मूल्यवान सौर ऊर्जाले कार्बन, हाइड्रोजन र अक्सिजनलाई सँगसँगै ठेलेर आफूले सृष्टि गरेको जमातमा आएर बस्दछ। यसरी सूर्यरश्मिले दिएको उपहारलाई सञ्चित राख्ने अचम्मको खाद्य चिनी अब पृथिवीका समस्त जीवहरूलाई खुवाउन तयार छ।
वसन्त ऋतुको आगमनसँगै प्रकाशसंश्लेषणले संसारलाई उल्लासमय र सजीव तुल्याउँदछ। दिनहरू लामा हुनथालेपछि प्रकृतिको अनौठो चिनीकाल चुपचाप क्रियाशील बन्दछन्। मजबुतीका साथ बन्द भएका कोपिलाहरूका ढोकाहरू एकाएक खुल्दछन् अनि पात र फूलहरूका खजाना खन्याइदिन्छन्। महीनौँसम्म कक्रिएर सुतेका बीजहरू पट्ट फुटेर उघ्रीन्छन् अनि ससाना टुसाहरू ढुङ्गा र माटो पन्साउँदै जबर्जस्ती संसार चियाउन आफ्ना शिर बाहिर निकाल्दछन्, सूर्यालोकको दर्शन गर्न। यसरी वनस्पतिका नयाँ नयाँ सन्तानहरूले संसारलाई फेरि हराभरा र उल्लासमय बनाउँदछन् अनि फेरि प्रकाशसंश्लेषणले आफ्नो काम चालू राख्दछ।
वनस्पतिले प्रकाशसंश्लेषणको माध्यमले खाद्य उत्पादन गरी पृथिवीका सारा प्राणीहरूलाई पाल्ने, हुर्काउने र प्राणवायु दिएर जीवनदान दिने दायित्व लिएको छ। यस बाहेक विभिन्न प्रकारका औषधीय गुण भएका जरी-बुटी दिएर रोग-कष्ट निवारण समेत गरिदिएको छ। विभिन्न प्रकारका वृक्ष, झार-पात, फलफूल, लहरा, जरो, तरुलहरू, बोक्रा इत्यादि हामीलाई औषधीको रूपमा उपयोगी छन्। खाना पकाउनको लागि इन्धनको रूपमा दाउराको प्रयोग आदिम युगदेखि मानवले प्रयोग गर्दै आएको छ। यस बाहेक मानवको आफ्नो गृह निर्माणमा प्रयोग भएका र घरभित्रका धेरै सरसामान काष्ठ निर्मित छन्। मानवले आफ्नो शरीर ढाक्न र सुरक्षित राख्न धारण गर्ने वस्त्रादि; यी सबै बनस्पतिकै देन हुन्। यति धेरै उपहारहरू दिएर वनस्पतिले प्राणीलाई ऋणी तुल्याएको छ जुन ऋण प्राणीले कदापि तिर्न सक्दैन। यसर्थ वनस्पति नै प्राणीको पालनकर्ता, वनस्पति नै प्राणीको अन्नदाता, वनस्पति नै हाम्रो रक्षाकर्ता, वनस्पति नै हाम्रो प्राणप्रदाता हो। अत एव हाम्रो पनि वनस्पतिप्रति ठूलो कर्तव्य रहेको छ। यसको मूल्य बुझेर हामीले यसको संरक्षण गर्नु, यसको विनाशलाई रोकावट लगाउनु, अधिकाधिक वृक्षरोपण साथै प्रकृतिको रक्षा गर्नु आवश्यक छ। मानवले बृहदाकारमा वनस्पतिको विनाश गरेको छ जसको परिणाम स्वरूप पृथ्वी को जलवायु परिवर्तन - तापक्रम वृद्धि, प्राकृतिक दुर्योग, मानव र जीव-जन्तु उपयोगी फल-वृक्षादिको विलुप्ति, पेय जलको अभाव इत्यादि देखिन थालेको छ। समय हुँदै हामीले वनस्पतिको संरक्षण र संवर्धनमा जुटेनौँ भने यो सुन्दर पृथ्वी हाम्रा भविष्यका सन्ततिको निम्ति निवासयोग्य रहने छैन।
.jpeg)
No comments:
Post a Comment