தக்காளியின் கலப்பு இனப்பெருக்கத்தில் உருளைக்கிழங்கு உருவானது எப்படி? சுவாரஸ்யமான அறிவியல் கதை

சுமார் 90 லட்சம் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, பின்னாளில் தென் அமெரிக்கா என்று அழைக்கப்படும் பகுதியில், ஆண்டிஸ் மலைத்தொடர் இன்னமும் உருவாகிக்கொண்டிருந்தபோது, தாவரங்கள் இயற்கையாக வளர்ந்திருந்தன. அப்போது மனிதர்கள் இருந்திருக்கவில்லை.

அப்போது இரண்டு தாவரங்கள் "உண்மையில், இரண்டு தாவர இனங்கள்" அருகருகே வாழ்ந்து வந்தன "அவை இன்று நாம் காணும் தக்காளிகளின் (சோலனம் லைகோபெர்சிகம்- Solanum lycopersicum) முன்னோடிகள் மற்றும் சோலனம் எட்யூபெரோசம்(Solanum etuberosum) எனப்படும் ஒரு தாவர வகையின் முன்னோடிகள். இதன் தற்போதைய மூன்று இனங்கள் சிலி மற்றும் ஜுவான் ஃபெர்னாண்டஸ் தீவுகளில் காணப்படுகின்றன," என்று லண்டனில் உள்ள இயற்கை வரலாற்று அருங்காட்சியகத்தின் தாவரவியல் நிபுணர் சாண்ட்ரா நாப் கூறினார்.

அவற்றின் பெயர்களில் இருந்து அவை தொடர்புடையவை என்பதை நீங்கள் கவனித்திருக்கலாம், அவை ஒன்றோடொன்று கலந்து இனப்பெருக்கம் அடைந்தன. "இவ்வாறு உருவாகியது புதிய தாவரம் ஒன்றை உருவாக்கிய மரபணுக்களின் மறுசீரமைப்பு," என்றும் இது "அந்த தாவரத்தை குளிர் மற்றும் வறண்ட ஆண்டிஸ் மலைப்பகுதிகளில் செழித்து வளர அனுமதித்தது" என்றும் நாப் கூறுகிறார்,

நிபுணர்கள் இதை இனங்களுக்கு இடையிலான கலப்பு இனப்பெருக்கம்( இன்டர்ஸ்பெசிஃபிக் ஹைப்ரிடைசேஷன் - interspecific hybridisation) என்று அழைக்கிறார்கள், இவ்வகை இனப்பெருக்கம் அடிக்கடி நிகழ்கிறது, சில சமயங்களில் இதன் விளைவுகள் துரதிர்ஷ்டவசமாக இருந்தன.

உதாரணமாக, பெண் குதிரைக்கும் ஆண் கழுதைக்கும் இடையிலான இனச்சேர்க்கை காரணமாக கோவேறு கழுதை பிறக்கிறது. இது வெற்றிகரமான கலப்பினமாக இருந்தாலும், பழங்காலம் முதல் பயன்படுத்தப்பட்டு வந்தாலும், அதற்கே தம்மை இனப்பெருக்கம் செய்யும் திறன் இல்லை.

தாவர உலகில், இனங்களுக்கிடையேயான கலவைகள் அடிக்கடி நிகழ்கின்றன என்று நாப் கூறுகிறார் - இப்படித்தான் நாம் தோட்டத் தாவரங்களைப் பெரும்பாலும் பெற்றுள்ளோம். இந்த கலப்பு இயற்கையாகவோ அல்லது மனிதர்களின் தலையீட்டாலோ நடக்கலாம், இரண்டு வகை பெற்றோரின் கலவையான தாவரங்களை உருவாக்குகிறது.

"சில சமயங்களில் அவை மலட்டுத்தன்மை கொண்டவையாக இருக்கும், எனவே அவை ஒரு புதிய இனமாக உருவாகாது," என்று அவர் கூறுகிறார்.

ஆனால் சூழ்நிலைகளின் சேர்க்கைக்கு பொருத்தமாக இருக்கும்போது, அந்த கலவையின் விளைவு எதிர்பார்ப்புகளை விஞ்சுவதாக அமையும்.

அப்படித்தான் அன்று நடந்தது. லட்சக் கணக்கான ஆண்டுகளுக்கு முன்பு சோலானேசியே (Solanaceae) குடும்பத்தைச் சேர்ந்த இரண்டு இனங்களுக்கு இடையிலான தற்செயலான கலப்பில் இருந்து உருளைக்கிழங்கு பிறந்தது.

"நம் அன்றாட வாழ்வில் மிகவும் முக்கியமாக உள்ள உருளைக்கிழங்குக்கு இப்படி ஒரு பழமையான, அசாதாரணமான துவக்கம் இருப்பது மிகவும் சுவாரஸ்யமானது," என்று நாப் கூறுகிறார்.

"தக்காளி அதன் தாய், எடூபரோசம் தந்தை" என்று சீன வேளாண் அறிவியல் அகாடமியின் பேராசிரியர் சான்வென் ஹுவாங் அறிவித்தார், அவர் ஜூலை மாதம் செல் (Cell) இதழில் வெளியிடப்பட்ட சர்வதேச ஆய்வுக்கு தலைமை தாங்கினார்.

நீண்டகால மர்மம் எப்படி அகன்றது?

சந்தையில் பார்க்கும்போது, கடினமான, மாவுத்தன்மை கொண்டதாக அமைந்த உருளைக்கிழங்கு, சிவப்பான, சாறுள்ள தக்காளியைப் போன்று தெரியவில்லை என்றாலும், "அவை மிகவும், மிகவும் ஒத்தவை," என்று ஆராய்ச்சியில் ஈடுபட்டிருந்த நாப் கூறுகிறார்.

அந்த விஞ்ஞானியின் கூற்றுப்படி, இரண்டு தாவரங்களின் இலைகளும் பூக்களும் மிகவும் ஒத்தவை, மேலும் உருளைக்கிழங்கு தாவரத்தின் பழம் கூட ஒரு சிறிய பச்சை தக்காளி போலத் தெரிகிறது. எனவே, இந்த ஆராய்ச்சியின் தொடக்கத்திலேயே இது எதிர்பார்க்கப்பட்டதுதான்.

"நாம் பார்ப்பதைத் தாண்டி, உருளைக்கிழங்குகள், தக்காளிகள் மற்றும் எடூபரோசம் ஆகியவை நெருங்கிய தொடர்புடையவை என்று நமக்கு நீண்ட காலமாகத் தெரியும்," என்று அவர் கூறுகிறார். "ஆனால் உருளைக்கிழங்குக்கு எது மிக நெருக்கமானது என்பது நமக்குத் தெரியாது, ஏனென்றால் வெவ்வேறு மரபணுக்கள் நமக்கு வெவ்வேறு தகவல்களைக் கூறின."

பிரபலமான உருளைக் கிழங்கின் தோற்றம் குறித்த புதிரை அவிழ்க்க விஞ்ஞானிகள் பல தசாப்தங்களாக முயற்சித்துள்ளனர், ஆனால் அவர்கள் ஒரு சிக்கலை எதிர்கொண்டனர்.

உருளைக்கிழங்கின் மரபியல் அசாதாரணமானது. மனிதர்கள் உட்பட பெரும்பாலான உயிரினங்களுக்கு ஒவ்வொரு செல்லிலும் இரண்டு குரோமோசோம்களின் நகல்கள் இருக்கும் நிலையில், உருளைக்கிழங்குக்கு நான்கு உள்ளன.

எனவே, இந்த முரண்பாட்டைத் தீர்க்க, ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழு, உருளைக்கிழங்கு, தக்காளி மற்றும் எடூபரோசம் உட்பட டஜன் கணக்கான இனங்களிலிருந்து 120க்கும் மேற்பட்ட மரபணுக்களை (ஒரு செல்லில் உள்ள மரபணுக்களின் முழுமையான தொகுப்பு) பகுப்பாய்வு செய்தனர். அவர்கள் வரிசைப்படுத்திய உருளைக்கிழங்கு மரபணுக்கள் கிட்டத்தட்ட அதே தக்காளி-எடூபரோசம் பிளவைக் காட்டின.

உருளைக் கிழங்கின் முன்னோடி "இதுவும் இல்லை, அதுவும் இல்லை: அது இரண்டும்," என்று நாப் வலியுறுத்துகிறார்.

அப்படியாகத்தான், தென் அமெரிக்க மலைகளின் அடிவாரத்தில் லட்சக் கணக்கான ஆண்டுகளுக்கு முன்பு நடந்த இந்த காதல் உறவை ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிந்தனர்.

"இது ஒரு வெற்றிகரமான கலவையாகும், ஏனென்றால் இது ஆண்டிஸ் மலைத்தொடரின் புதிதாக உருவாக்கப்பட்ட உயரமான வாழ்விடங்களில் இந்த புதிய இனம் செழிக்க அனுமதித்த மரபணு சேர்க்கைகளை உருவாக்கியது" என்று நாப் விளக்குகிறார்.

உருளைக்கிழங்கு தாவரத்தின் தரைக்கு மேல் இருக்கும் பகுதி அதன் பெற்றோரை ஒத்திருந்தாலும், அதில் ஒரு அம்சம் மறைந்திருந்தது, அது வேறு எந்த தாவரத்திற்கும் இல்லை: அதுதான் கிழங்குகள்.

கிழங்குகள் இருப்பது என்பது எப்போதும் கைவசமாக ஒரு உணவுக் கூடை வைத்திருப்பது போன்றது: அவை ஆற்றலைச் சேமித்து, குளிர்காலம், வறட்சி அல்லது வேறு எந்தச் சாதகமற்ற சூழ்நிலைகளிலும் உயிர்வாழ உதவுகிறது.

நடந்திருக்கும் மரபணு குலுக்கல்

விஞ்ஞானிகள் ஒரு சுவாரஸ்யமான விஷயத்தையும் கண்டுபிடித்தனர்: கிழங்குகளை உருவாக்கிய தாவரம், ஒரு மரபணு குலுக்களில் வென்றதன் மூலம் அவ்வாறு செய்தது.

அவற்றின் முன்னோடிகளில் ஒவ்வொன்றும் கிழங்குகள் உருவாக முக்கியமான ஒரு மரபணுவைக் கொண்டிருந்தன.

ஆனால் அவற்றில் எதுவுமே தனியாகப் போதுமானதாக இல்லை, எனவே அவை இணைந்தபோது, அவை நிலத்தடி தண்டுகளை சுவையான உருளைக்கிழங்குகளாக மாற்றுகிற செயல்முறையைத் தூண்டின.

நாப் உடன் பணிபுரிந்த சீனக் குழுவால் இதை நிரூபிக்கவும் முடிந்தது.

"அவர்கள் தங்கள் கருதுகோளை உறுதிப்படுத்த இந்த மரபணுக்களை நீக்கி, பல நேர்த்தியான பரிசோதனைகளைச் செய்தனர்," என்று அவர் கூறுகிறார், "அவை இல்லாமல், கிழங்குகள் உருவாகவில்லை."

உருளைக்கிழங்கை உருவாக்கிய இனக்கலப்பு ஒரு மகிழ்ச்சியான விபத்தை விடவும் கூடுதலானதாகும். அது ஒரு புதிய உறுப்பையே உருவாக்கியது. உருளைக்கிழங்கு என்ற இந்த உறுப்பு ஒரு பரிணாம சாதனையாகக் கருதப்படுகிறது.

அந்த கிழங்கின் இருப்பு காரணமாக விதை அல்லது மகரந்தச் சேர்க்கைகளின் தேவை இல்லாமல் தாவரம் இனப்பெருக்கம் செய்துகொள்ள அனுமதித்தது.

பல்வேறு உயரங்களுக்கும், சூழ்நிலைகளுக்குத் தகவமைத்துக் கொள்ள முடிந்தது, இது பன்முகத்தன்மையில் ஒரு அதிரடிக்கு வழிவகுத்தது.

இன்றும், "அமெரிக்காவில் மட்டுமே தென்மேற்கு ஐக்கிய மாகாணங்கள் முதல் சிலி மற்றும் பிரேசில் வரை 100க்கும் மேற்பட்ட காட்டு இனங்கள் காணப்படுகின்றன" என்று நாப் கூறுகிறார்.

மரபணுவால் ஏற்படும் பலவீனங்கள்

இருப்பினும், பாலின தொடர்பு இல்லாமல் இனப்பெருக்கம் செய்யும் இந்த திறன் உருளைக்கிழங்கிற்கு தீங்கையும் விளைவித்துள்ளது.

"அவற்றை வளர்க்க, நீங்கள் ஒரு உருளைக்கிழங்கின் சிறிய துண்டுகளை நடவு செய்கிறீர்கள், அதாவது நீங்கள் ஒரே வகையை கொண்ட ஒரு வயலை வைத்திருந்தால், அவை அடிப்படையில் பிரதிகள்," என்று டாக்டர் நாப் விளக்குகிறார்.

மரபணு ரீதியாக ஒரே மாதிரியாக இருப்பதால், உருளைக்கிழங்கு தாவரங்களில் புதிய நோய்க்கு எதிராக எந்தத் தடுப்பு சக்தியும் இருக்காது.

இது விஞ்ஞானிகள் இந்த ஆராய்ச்சியை நடத்தியதற்கான காரணத்திற்கு நம்மை அழைத்துச் செல்கிறது.

நாப்பின் கூற்றுப்படி, சீனக் குழு, விதைகளிலிருந்து இனப்பெருக்கம் செய்யக்கூடிய மற்றும் மரபணு ரீதியாக மாற்றியமைக்கப்படக்கூடிய உருளைக்கிழங்குகளை உருவாக்க விரும்புகிறது.

காட்டு இனங்களிலிருந்து மரபணுக்களை அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம், சுற்றுச்சூழல் சவால்களை சிறப்பாகத் தாங்கக்கூடிய வகைகளை உருவாக்க முடியும் என்று அவர்கள் நம்புகிறார்கள்.

"இந்த ஆய்வில் ஈடுபட்ட மற்ற பரிணாம உயிரியலாளர்களும் நானும், உருளைக்கிழங்குகளின் மிக நெருங்கிய உறவு எது என்பதையும், அவை ஏன் இவ்வளவு பன்முகத்தன்மை கொண்டவை என்பதையும் கண்டறிய விரும்பினோம்," என்று அவர் கூறுகிறார்.

"எனவே, நாங்கள் மிகவும் மாறுபட்ட கண்ணோட்டங்களில் இருந்து ஆராய்ச்சியை அணுகினோம், மேலும் எங்கள் ஒவ்வொரு கண்ணோட்டத்திலிருந்தும் கேள்விகளைக் கேட்க முடிந்தது, இது ஆய்வில் பங்கேற்கவும் பணியாற்றவும் மிகவும் மகிழ்ச்சியாக இருந்தது."

- இது, பிபிசிக்காக கலெக்டிவ் நியூஸ்ரூம் வெளியீடு