(रुओलिन वु, पेलियोबायोलॉजी में पीएचडी छात्र, यूनीवर्सिटी ऑफ ब्रिस्टल)
ब्रिस्टल, 13 अप्रैल (द कन्वरसेशन) फूल नाजुक दिख सकते हैं - लेकिन फूल वाले पौधे, जिन्हें वैज्ञानिक एंजियोस्पर्म कहते हैं, ग्रह पर सबसे सफल विकासवादी जीवों में से एक हैं। 350,000 से अधिक ज्ञात प्रजातियों सहित, वे पारिस्थितिक तंत्र पर हावी हैं, खाद्य जाल को आकार देते हैं और ऑक्सीजन उत्पादन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। साथ ही, उनमें से कई मूल्यवान व्यावसायिक फसलें हैं जैसे गुलाब, अनाज और टमाटर।
क्या आपने कभी सोचा है कि फूल पहली बार कब विकसित हुए, और इन खूबसूरत प्रजातियों को विकसित करने के लिए लाखों वर्षों के विकास के दौरान क्या हो रहा है? हालिया शोध वैज्ञानिकों के बीच लंबे समय से चली आ रही इस बहस में नई अंतर्दृष्टि ला रहा है।
जब आप जीवाश्मों के बारे में सोचते हैं, तो आप शायद डायनासोर और एमोनाइट्स के बारे में सोचते हैं। एमोनाइट्स हड्डियों या कठोर खोल वाले जीव होते हैं, जो भारी भूवैज्ञानिक परिवर्तनों के बावजूद चट्टान में संरक्षित रहते हैं। लेकिन कमजोर पंखुड़ियों और छोटे पराग वाले फूलों को एम्बर में सील करके, क्रिस्टलीकृत या कार्बोनाइज्ड करके भी संरक्षित किया जा सकता है।
आम तौर पर, सबसे ठोस जीवाश्म साक्ष्य प्रारंभिक क्रेटेशियस काल (लगभग 13 करोड़ 20 लाख वर्ष पहले) का है। हालाँकि, फूल की कली का सबसे पहला साक्ष्य जुरासिक मूल का है (लगभग 16 करोड़ 40 लाख वर्ष पहले)। इसे फ्लोरिगर्मिनिस जुरासिका कहा जाता है और यह चीन में पाया गया था। लेकिन पुष्प के भागों की अलग-अलग परिभाषाओं के कारण सभी वैज्ञानिक इस बात से सहमत नहीं हैं कि यह एक आवृतबीजी है।
फूलों को आश्चर्यजनक विवरण में संरक्षित किया जा सकता है। लगभग 3 करोड़ 40 लाख से 3 करोड़ 80 लाख वर्ष पहले बाल्टिक शंकुधारी जंगल में टपकते पेड़ के रस और राल ने एक जीवाश्म फूल की पंखुड़ियों और पराग को जीवाश्म बना दिया था। यह सबसे बड़ा ज्ञात एम्बर-संरक्षित जीवाश्म फूल है, जो लगभग 3 सेमी चौड़ा है और अधिकांश पुष्प जीवाश्मों से लगभग तीन गुना बड़ा है, जो इस प्राचीन फूल के सुंदर विवरण दिखाता है।
जुरासिक या क्रेटेशियस?
फूलों के विकास का समय अभी भी वैज्ञानिकों के बीच बहस का विषय है, लेकिन अधिकांश वैज्ञानिक दो समूहों में से एक में हैं: जुरासिक या क्रेटेशियस।
आणविक डेटा (डीएनए या प्रोटीन अनुक्रम) का उपयोग करके विश्लेषण से पता चलता है कि फूल जीवाश्म रिकॉर्ड शो की तुलना में बहुत पुराने हो सकते हैं - जुरासिक (14 करोड़ 50 लाख वर्ष पहले) या यहां तक ​​​​कि ट्राइसिक मूल (20 करोड़ 10 लाख वर्ष) से भी पहले।
विभिन्न प्रमुख वंशबेल (एक सामान्य पूर्वज से उत्पन्न जीवों का एक समूह) के जीव विकसित होने पर एक साथ आ सकते हैं। लेकिन वैज्ञानिक हमेशा इस बात पर सहमत नहीं होते हैं कि कौन से जीव किस विकासवादी रेखा में हैं। इसलिए, हमें फूलों के विकास की अधिक सूक्ष्म समझ प्राप्त करने के लिए सभी सूचनाओं को संयोजित करने की आवश्यकता है।
आणविक डेटा द्वारा अतीत को समझना
वैज्ञानिकों के लिए यह जानना महत्वपूर्ण है कि फूल वाले पौधे पहली बार कब और कैसे प्रकट हुए और कब वे अन्य पौधों से अलग हुए। इससे हमें यह समझने में मदद मिलेगी कि एंजियोस्पर्म विभिन्न वातावरणों में कैसे अनुकूलित होते हैं, अन्य जीवों के साथ उनका संबंध और जलवायु परिवर्तन और बड़े पैमाने पर विलुप्त होने जैसी प्रमुख भूवैज्ञानिक घटनाओं पर उनकी प्रतिक्रिया होती है।
विकासवादी घटनाओं का समय निर्धारित करने के लिए वैज्ञानिकों द्वारा उपयोग की जाने वाली एक तकनीक ‘‘आणविक घड़ी’’ है। यह अवधारणा इस समझ से उत्पन्न हुई है कि आनुवंशिक उत्परिवर्तन समय और प्रजाति दोनों में एक स्थिर दर से जमा होते हैं। उत्परिवर्तन की दर की तुलना घड़ी की टिक-टिक से की जा सकती है।
विभिन्न प्रजातियों के बीच जीन अनुक्रमों में भिन्नता वैज्ञानिकों को यह बताने में मदद कर सकती है कि वे कब एक सामान्य पूर्वज से अलग हुए थे। आणविक घड़ी का निर्माण करने के लिए, शोधकर्ता जीन खंडों का विश्लेषण करते हैं जिन्हें किसी प्रजाति के विकास के दौरान संरक्षित किया गया है।
उदाहरण के लिए, शोधकर्ता यह अनुमान लगा सकते हैं कि आधुनिक एंजियोस्पर्म और उनके निकटतम रिश्तेदार, जैसे कि जिम्नोस्पर्म, उनके डीएनए की तुलना करके कब अलग हो गए। कॉनिफ़र जिम्नोस्पर्म का एक उदाहरण हैं। वैज्ञानिक यह भी अनुमान लगा सकते हैं कि दो एंजियोस्पर्म प्रजातियों के बीच का संबंध उनके डीएनए की तुलना करके कितना दूर है।
पहेली को एक साथ जोड़ना
भौतिक विशेषताएँ हमें फूलों के प्रारंभिक विकास के बारे में भी बहुत कुछ बता सकती हैं। वैज्ञानिक जीवाश्म पौधों की जांच करते हैं और समय के साथ पत्तियों, फूलों और बीजों जैसी संरचनाओं में क्रमिक परिवर्तनों का निरीक्षण करते हैं। उनकी शारीरिक रचना की तुलना करने से शोधकर्ताओं को विलुप्त और अभी भी जीवित प्रजातियों, या विभिन्न समूहों में प्रजातियों के बीच समानता और अंतर की पहचान करने में मदद मिलती है।
हालाँकि, इस दृष्टिकोण की सीमाएँ हैं। समान दिखने वाले जैविक लक्षण अभिसरण विकास का परिणाम हो सकते हैं, जो आनुवंशिक समानता के बजाय पर्यावरणीय अनुकूलन के लिए विशेषताओं में परिवर्तन का संकेत देते हैं।
उदाहरण के लिए, व्हेल और मछली के पंख तैराकी के लिए स्वतंत्र रूप से विकसित हुए। ये पंख देखने में एक जैसे लग सकते हैं, लेकिन ये समान विकासवादी वर्ग के भी नहीं हैं: व्हेल स्तनधारी हैं और मछलियाँ नहीं। इसी तरह, पक्षियों, चमगादड़ों और तितलियों जैसे कुछ कीड़ों के पंखों में उड़ने की क्षमता विकसित हुई, लेकिन उनकी शारीरिक रचना और जीन में भारी अंतर है।
गणितीय दृष्टिकोण भी मदद कर सकता है
एंजियोस्पर्म की उम्र का अनुमान लगाने के लिए एक गणितीय दृष्टिकोण भी है - उदाहरण के लिए, बायेसियन ब्राउनियन ब्रिज (बीबीबी) विधि का उपयोग करना। यह सांख्यिकीय मॉडल एक वैज्ञानिक सूत्र है जो किसी समूह की आयु का अनुमान लगाने के लिए समय के माध्यम से जीवाश्मों के वितरण का उपयोग करता है।
बीबीबी पद्धति का उपयोग करके, एक अंतरराष्ट्रीय शोध दल ने पाया कि एंजियोस्पर्म की उत्पत्ति प्री-क्रेटेशियस परिकल्पना का समर्थन करती है। इसका मतलब यह है कि फूल डायनासोर के साथ-साथ विकसित हुए होंगे और जीवित रहे होंगे।
यह खोज फूलों के बारे में चार्ल्स डार्विन की परिकल्पना का भी समर्थन करती है - कि क्रेटेशियस अवधि के दौरान वे तेजी से बदल गए। परियोजना से पता चला कि साढ़े 12 करोड़ से 7 सात करोड़ 20 लाख वर्ष पहले एंजियोस्पर्म विकास के प्रक्षेप पथ में वंश संचय में उल्लेखनीय वृद्धि हुई थी (जिसका अर्थ है कि एक परिवार की शाखाओं ने नए परिवारों में उल्लेखनीय वृद्धि दिखाई)।
एंजियोस्पर्म की उत्पत्ति को समझने से वैज्ञानिकों को हमारे ग्रह पर जीवन के जटिल जाल में बहुमूल्य अंतर्दृष्टि मिलती है। यह कृषि और संरक्षण में प्रयासों का मार्गदर्शन भी कर सकता है। तो, अगली बार जब आप किसी जीवंत फूल को देखकर आश्चर्यचकित हों या किसी रसीले फल का आनंद लें, तो याद रखें कि एंजियोस्पर्म की कहानी लचीलेपन, अनुकूलन और सुंदरता की कहानी है - जिनमें से बहुत कुछ अभी भी खोजे जाने की प्रतीक्षा में है।
द कन्वरसेशन एकता