मेसोज़ोइक युग के प्राचीन पौधों, साइकैड्स पर नए शोध से पता चलता है कि वे नाइट्रोजन-फिक्सिंग बैक्टीरिया के साथ सहजीवी संबंध के कारण आधुनिक समय में भी जीवित रहते हैं। यह अध्ययन साइकैड के पारिस्थितिक विकास और पिछले जलवायु परिवर्तनों के प्रति उनके अनुकूलन में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।
साइकैड्स प्राचीन पौधे हैं जो कभी मेसोज़ोइक युग में प्रचलित थे। उनमें से अधिकांश विलुप्त हो गए हैं, केवल कुछ प्रजातियाँ उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में बची हैं। शोधकर्ताओं ने पाया कि ये जीवित साइकैड्स नाइट्रोजन को ठीक करने के लिए सहजीवी बैक्टीरिया पर निर्भर थे, जो कि उनके विलुप्त चचेरे भाइयों में नहीं पाया गया।
मेसोज़ोइक युग के दौरान, जो 252 मिलियन वर्ष पहले शुरू हुआ था, साइकैड्स जैसे प्राचीन पौधे शाकाहारी डायनासोरों के पसंदीदा थे। वे जंगल के निचले भाग में बहुतायत में उगते थे, जिससे इन डायनासोरों और अन्य प्रागैतिहासिक जानवरों के अस्तित्व को बनाए रखने में मदद मिलती थी। आज, उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय आवासों में केवल कुछ ताड़ जैसे पौधे ही बचे हैं।
साइकैड का विलोपन और अस्तित्व
अपने लॉगिंग शाकाहारी समकक्षों की तरह, अधिकांश साइकैड विलुप्त हो गए हैं। अपने पूर्व निवास स्थान से उनका गायब होना मेसोज़ोइक के अंत में शुरू हुआ और 66 मिलियन वर्ष पहले के-पीजी सीमा पर क्षुद्रग्रह प्रभाव और ज्वालामुखीय गतिविधि के साथ प्रारंभिक सेनोज़ोइक तक जारी रहा। हालाँकि, डायनासोर के विपरीत, साइकैड के कई समूह हैं जो किसी तरह आज तक जीवित हैं।
साइकैड अस्तित्व पर नए शोध निष्कर्ष
नेचर इकोलॉजी एंड इवोल्यूशन जर्नल में आज (16 नवंबर) प्रकाशित एक नए अध्ययन से पता चलता है कि साइकैड प्रजातियों का अस्तित्व उनकी जड़ों में सहजीवी बैक्टीरिया पर निर्भर करता है, जो उनके विकास के लिए नाइट्रोजन प्रदान करते हैं। आधुनिक फलियां और अन्य पौधों की तरह जो नाइट्रोजन स्थिरीकरण का उपयोग करते हैं, इन साइकैड्स ने वायुमंडल से ली गई नाइट्रोजन के लिए अपनी जड़ों में बैक्टीरिया के साथ अपनी शर्करा का आदान-प्रदान किया।
मुख्य लेखक माइकल किप मूल रूप से इस तथ्य में रुचि रखते थे कि नाइट्रोजन-फिक्सिंग पौधों के ऊतक उस वातावरण की वायुमंडलीय संरचना का रिकॉर्ड प्रदान कर सकते हैं जिसमें वे बढ़ते हैं। वह पृथ्वी के जलवायु इतिहास को समझने की कोशिश करने के लिए भू-रसायन विज्ञान को जीवाश्म रिकॉर्ड के साथ जोड़ता है।
किप को पहले से ही पता था कि आधुनिक साइकैड नाइट्रोजन-फिक्सिंग पौधे हैं, और वाशिंगटन विश्वविद्यालय में डॉक्टरेट की डिग्री पर काम करते समय, उन्होंने यह देखने के लिए कुछ बहुत पुराने पौधों के जीवाश्मों का विश्लेषण करना शुरू किया कि क्या उन्हें प्राचीन वातावरण पर एक और दृष्टिकोण मिल सकता है। अधिकांश प्राचीन साइकैड जीवाश्मों से पता चलता है कि वे नाइट्रोजन-स्थिरीकरण करने वाले पौधे नहीं थे, बल्कि ये भी विलुप्त प्रजाति के पाए गए हैं।
किप ने कहा, "यह वातावरण के बारे में कहानी नहीं है, हमें एहसास हुआ कि यह समय के साथ बदलते इन पौधों की पारिस्थितिकी के बारे में एक कहानी है।"
किप इस साल ड्यूक के साथ निकोलस स्कूल ऑफ द एनवायरमेंट में पृथ्वी और जलवायु विज्ञान के सहायक प्रोफेसर के रूप में शामिल होंगे, जहां वह पृथ्वी के जलवायु इतिहास और इसलिए, इसके संभावित भविष्य को समझने के लिए जीवाश्म रिकॉर्ड का उपयोग करना जारी रखेंगे।
तरीके और निष्कर्ष
किप ने कहा, प्राचीन वातावरण के बारे में हम जो कुछ भी जानते हैं वह प्राचीन समुद्री जीवों और तलछट के रासायनिक अध्ययन से आता है। इनमें से कुछ विधियों को स्थलीय पौधों पर लागू करना एक नया प्रयास है। "इस परियोजना के समय, जीवाश्म पौधों की पत्तियों से कोई प्रकाशित नाइट्रोजन आइसोटोप डेटा नहीं था। उन्होंने विधि को ठीक करने और दुर्लभ पौधों के जीवाश्मों से नमूने प्राप्त करने में कुछ समय बिताया, जिन्हें संग्रहालय के क्यूरेटर डेटा प्राप्त करने के लिए देखने के लिए तैयार नहीं थे। कुछ जीवित (साइकैड्स) वंशावली में "पत्थर के नमूनों में जो इतने पुराने नहीं हैं - 20 मिलियन या 30 मिलियन वर्ष पुराने - हम वही नाइट्रोजन हस्ताक्षर देखते हैं जो हम आज देखते हैं। इसका मतलब है कि उनका नाइट्रोजन सहजीवी बैक्टीरिया से आया है, लेकिन वह नाइट्रोजन हस्ताक्षर पुराने, विलुप्त साइकैड जीवाश्मों में मौजूद नहीं है।"
प्रभाव और भविष्य का अनुसंधान
यह कम स्पष्ट है कि नाइट्रोजन स्थिरीकरण किस प्रकार साइकैड्स को जीवित रहने में मदद करता है। इससे उन्हें जलवायु में भारी बदलावों का सामना करने में मदद मिली होगी, या इससे उन्हें बड़े पैमाने पर विलुप्त होने के बाद पनपने वाले तेजी से बढ़ने वाले एंजियोस्पर्म, "या संभवतः दोनों" के साथ बेहतर प्रतिस्पर्धा करने में सक्षम बनाया जा सका होगा।
किप ने कहा, "यह एक नई तकनीक है और हम इसके साथ बहुत कुछ कर सकते हैं।"
इस शोध के लिए वित्त पोषण यहां से आया: पेलियोन्टोलॉजिकल सोसायटी, वाशिंगटन विश्वविद्यालय रॉयल रिसर्च फ़ेलोशिप, और नासा एक्सोबायोलॉजी ग्रांट NNX16AI37G।