முகப்பு உயிரியல் பூமியின் உயிரினங்களை வடிவமைத்த தாவரங்கள்

பூமியின் உயிரினங்களை வடிவமைத்த தாவரங்கள்

407
0

தாவரங்கள் ஏனைய உயிரினங்களை விட வித்தியாசமானவை. ஒளித்தொகுப்பு மூலம் உணவு தயாரிப்பதில் தொடங்கி, ஒரே இடத்திலேயே வாழ்ந்து மடியும் (சில தாவரங்கள் இதற்கு விதிவிலக்கு எனலாம் – இன்னுமொரு கட்டுரையில் அவற்றைப் பற்றி பார்க்கலாம்) இந்த தாவரங்கள் உருவாக்கிய காடுகள் இன்று உயிரினப் பரம்பலுக்கு மிக முக்கியமான காரணி என்று நாம் அறிந்திருந்தாலும், மீன், பல்லி, நாய், பூனை தொடக்கம் மனிதன் வரை இந்தத்தாவரங்கள் வடிவமைத்த உயிரினங்கள் தான் நாம் எல்லோரும் என்பது வியத்தகு விடையமாக இருக்கலாம். ஆனால் அதுதான் உண்மை என்கிறது ஆய்வு.

உலகில் முதலில் தோன்றிய தாவரங்களும் பாங்க்ஸ் வகை உயிரினங்களும் உலக வரலாற்றில் முக்கியமான இரண்டு நிகழ்வுகளுக்கு நேரடிக்காரணமாக இருந்துள்ளது.

  1. பனிக்கட்டி உலகம் (snowball earth)
  2. கம்பிரியன் வெடிப்பு (Cambrian explosion)

இன்று எமக்கு கிடைத்துள்ள பல்வேறுவகையான உயிர்ப் பல்வகைமையின் சான்றாக இருக்கும் புதைபடிவங்கள் கம்பிரியன் வெடிப்பு காலப்பகுதியைச் சார்ந்தவையே.

ஏனைய உயிரினகள் தோன்றமுன்னர் தோன்றிய தாவரங்கள் பூமியின் வளிமண்டலத்தில் ஆக்ஸிஜன் அளவை அதிகரித்து, காபனீர் ஆக்சைடு அளவை குறைக்க மிகமுக்கிய காரணியாக இருந்துள்ளது.

கம்பிரியன் வெடிப்பு என்றால் என்ன என்று சுருக்கமாக பார்த்தால், திடிரென தோன்றிய சிக்கலான உடல் கட்டமைப்பைக் கொண்ட உயிரினங்களின் புதை படிவங்களைக் குறிக்கும் ஒரு நிகழ்வு. இந்தக் காலப்பகுதி 542 மில்லியன் வருடங்களுக்கு முந்தையது என அண்ணளவாக கணிப்பிடப்பட்டுள்ளது. அதாவது, இந்தக் காலப்பகுதிக்கு முன்னர் வாழ்ந்த சிக்கலான உடல் கட்டமைப்பைக் கொண்ட உயிரினங்களின் புதைபடிவங்கள் எமக்கு பரந்தளவில்  கிடைக்கவில்லை.  இன்னொரு விதத்தில் கூறவேண்டும் என்றால், கம்பிரியன் காலத்திற்கு முந்திய புதை படிவங்களில், கம்பிரியன் காலத்தில் காணப்படுவது போன்ற பரந்த உயிர்ப் பல்வகைமை காணப்படவில்லை. எனவேதான் இதனை “வெடிப்பு” என அழைக்கின்றனர்.

கம்பிரியன் கால புதை படிவம் – அவுஸ்திரேலியாவின் கங்காரு தீவில் எடுக்கப்பட்ட trilobite உயிரினத்தின் புதை படிவம்.

கம்பிரியன் வெடிப்புக்கு முன்னரான காலகட்டத்தை எடியகரன் காலகட்டம் என அழைக்கின்றனர். இது அண்ணளவாக 635 மில்லியன் வருடம் தொடக்கம் – 542 மில்லியன் வருடம் வரையான காலப்பகுதியாகும்.

தாவரங்களின் முன்னோர்கள் அண்ணளவாக 480 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னர் தான் உருவாகியிருக்கவேண்டும் என்று கருதப்பட்டது. எனவே, அக்காலகட்டத்திற்கு முந்தைய காலத்தில் பாறைகள் மட்டுமே நிறைந்திருந்ததாகவும், சில பல பாக்டீரியாக்கள் மற்றும் அல்கிகள் அங்கே குடிகொண்டதாகவும் எடுகோள் எடுக்கப்பட்டது.

ஆனால், புதிய ஆய்வுப்படி நிலத் தாவரங்கள் 700 மில்லியன் வருடங்களுக்கு முன்னரே கூர்ப்படைந்து இருக்கவேண்டும் என்றும், நிலத்தில் வாழும் பங்கஸ்கள் 1300 மில்லியன் வருடங்களுக்கு முன்னரே கூர்ப்படைந்து இருக்கவேண்டும் எனவும் கணக்கிடப்படுகிறது. 480 மில்லியன் வருடங்களுக்கு முந்தைய காலகட்டத்தை சேர்ந்த தாவரங்களின் சுவடுகள் எமக்குக் கிடைக்காததற்குக் காரணம், அவற்றின் எளிமையான கட்டமைப்புகள் புதை படிவங்களாக மாற்றமடைவதற்கு போதுமானளவு உறுதியானதாக இருக்கவில்லை என்பது இந்தப் புதியாய்வுகளை நடாத்திய விஞ்ஞானிகளின் முடிவு.

பனிக்கட்டி உலகம் – இக்காலகட்டத்தில் பூமி முழுதும் பனியால் மூடப்பட்டிருந்தது.

750 மில்லியன் தொடக்கம் 580 மில்லியன் வருடங்களுக்கு முன்னர் இருந்த பனிக்கட்டி உலகிற்குக் காரணமும் இந்த தாவரங்களே. மேலும் 530 மில்லியன் வருடங்களுக்கு முந்தைய கம்பிரியன் வெடிப்பிற்கும் இந்தத் தாவரங்களே காரணம் என்பது விஞ்ஞானிகளின் கருத்து.

உலகு முழுவதும் பனிப்பாறையால் மூடும் அளவிற்கு வளிமண்டல வெப்பநிலையைக் குறைத்து மட்டுமன்றி, பல்வேறு உயிரினங்களின் கூர்பிற்கும் காரணம் வளிமண்டல காபனீர் ஆக்சைடு மட்டம் குறைவடைந்து, ஆக்சிஜனின் அளவு அதிகரித்ததே ஆகும். வளிமண்டல காபனீர் ஆக்சைடை குறைத்து, ஆக்சிஜனை அதிகரிக்க அக்காலகட்டத்தில் வாழ்ந்த பங்கஸ் மற்றும் நிலத்தாவரங்கள் காரணமாகும்.

கம்பிரியன் காலதிற்கு முன்னர் தாவரங்கள் வளிமண்டல காபனீர் ஆக்சைட்டை குறைத்து அதன் காரணமாக பூமியின் சராசரி வெப்பநிலை குறைவடைந்ததால் பூமி முழுதும் பனியால் பல மில்லியன் வருடங்களுக்கு மூடப்பட்டது. ஆனால் கம்பிரியன் வெடிப்பிற்கு பின்னர், இந்தளவு குறைந்த வெப்பநிலையை தாவரங்களால் உருவாக்க முடியாததால் மீண்டும் ஒரு “பனிக்கட்டி உலகம்” உருவாகவில்லை.

மேலும், வளிமண்டல ஆக்சிஜனின் அளவு அதிகரித்ததால், நிலத்தில் இருந்த உயிரினங்கள் எலும்புக்கூடுகளையும் புறவோடுகளையும் கொண்டதாக மாற்றமடைந்ததுடன் அளவில் பெரிதாகவும்,  பல்வகமைப் பட்டதாகவும் மாற்றமடைந்தன. இந்த எலும்புக்கூடுகளும், புறவோடுகளும் கொண்ட உயிரினங்களே இலகுவாக புதை படிவங்களாக மாற்றமடையக்கூடியதாக இருந்த உயிரினங்கள். எனவே பல்வேறுபட்ட கம்பிரியன் கால உயிரினங்களை இன்று நாம் புதை படிவங்களாக காண்கின்றோம்.

இந்த ஆய்வாளர்கள் முதன் முதலில் தாவரங்கள் எப்போது பூமியின் தோன்றியது என்பதனைக் கண்டறிய, தற்போது வாழும் தாவரங்கள், பங்கஸ் ஆகியவற்றின் ஜீன்களை ஆய்வுக்கு உட்படுத்தியுள்ளனர். இதிலிருந்து தாவரங்கள், பங்கஸ், மற்றும் விலங்குகள் ஆகியவற்றுக்கு பொதுவான 119 ஜீன்களை பிரித்துக் கண்டறிந்து இதனை உயிரியல் கடிகாரமான பயன்படுத்தி காலகட்டத்தை கணித்துள்ளனர்.

இந்த ஜீன்களில் நடைபெறும் உருமாற்றம் (mutation) குறிப்பிட்ட கால இடைவெளியில் தான் இடம்பெறுமாம். இப்படி குறிப்பட்ட கால அளவிலேயே இந்த ஜீன்களில் மாற்றம் இடம்பெற்றுள்ளதாலும், புதிய உயிரினம் தோன்றியவுடனே இந்த உருமாற்றங்கள் குறித்த ஜீனில் தோன்றத் தொடங்கியதாலும், இதனை ஒரு ‘டிக் டிக்’ கடிகாரமாக பயன்படுத்தி முதன் முதலில் இந்த ஜீன்கள் எப்போது உருவாகியது எனக் கண்டறிந்தனர்.

ஏற்கனவே புதை படிவங்களில் இருந்துகண்டறிந்த நிகழ்வுகளை இந்த ஜீன் மாற்றங்களோடு ஒப்பிட்டு பார்த்ததன் மூலம் துல்லியமான நிகழ்வு இடைவெளிகளை இவர்களால் ஸ்தாபிக்கமுடிந்தது.

எப்படியோ, இந்த முடிவில் இருந்து எம்மகுத் தெரியவருவது, தாவரங்கள் வெறும் உணவுச் சங்கிலியின் அடிப்படை மட்டுமன்று, அவை இந்தப் பூமியில் உயிரினங்களை வடிவமைத்த ஆசான்களும் கூட!

தகவல்: PenState Eberly College of Science