Oct 21, 2021 • 12M

നിങ്ങള്‍ക്ക് ഒരു വര്‍ഷം വേണ്ടത് 740 കിലോ ഓക്‌സിജന്‍!

പ്രായപൂര്‍ത്തിയായ വ്യക്തിക്ക് ഒരു വര്‍ഷത്തേക്ക് 740 കിലോ ഓക്‌സിജന്‍ വേണം. വളര്‍ച്ചയെത്തിയ ഏഴോ എട്ടോ മരങ്ങള്‍ക്ക് തുല്യമാണിത്

7
2
 
1.0×
0:00
-11:41
Open in playerListen on);
Episode details
2 comments

മനുഷ്യരെക്കാളും സ്വതന്ത്രരായി സ്വയം ആഹാരം പാകം ചെയ്ത് ജീവന്‍ നിലനിര്‍ത്തുന്ന വിഭാഗമാണ് ചെടികള്‍. അതിനായി അവര്‍ നടത്തുന്ന പ്രക്രിയയാണ് പ്രകാശസംശ്ലേഷണം. ഇതിലൂടെ നമ്മള്‍ മനുഷ്യര്‍ക്ക് ശ്വസിക്കാനുള്ള ജീവവായുവും നല്‍കുന്നു. അറിയാം പ്രകാശസംശ്ലേഷണം നടക്കുന്നത് എങ്ങനെയെന്നും അതിന്റെ പ്രാധാന്യവും...

നമ്മള്‍ മനുഷ്യര്‍ മാത്രമല്ല ആഹാരം ഭക്ഷിച്ച് ജീവിക്കുന്നതെന്ന് അറിയാമല്ലോ. ഭൂമിയിലെ എല്ലാ ജീവജാലങ്ങള്‍ക്കും ജീവിക്കാന്‍ ആഹാരം വേണം. ജീവനുള്ള എല്ലാ വസ്തുക്കള്‍ക്കും ജീവന്‍ നിലനിര്‍ത്താനുള്ള മാര്‍ഗമാണ് ഭക്ഷണം. എന്നാല്‍ നമ്മള്‍ മനുഷ്യരെപോലെയല്ല മറ്റ് പല ജീവജാലങ്ങളും ഭക്ഷിക്കുന്നതും വളരുന്നതും. നാം നമുക്ക് ആവശ്യമുള്ളത് പാകം ചെയ്തു കഴിക്കുന്നത് പോലെ ക്രോഡീകരിച്ച് ആഹാരം ഉണ്ടാക്കി, രുചി നോക്കി, പല തരത്തിലുള്ള വിഭവങ്ങള്‍ കഴിക്കുന്ന മറ്റൊരു ജീവിയുമില്ല.

പക്ഷേ എല്ലാ ജീവനുള്ള വസ്തുക്കളും, അത് മൃഗമായാലും പക്ഷിയായാലും മരമോ ചെടിയോ ആയാല്‍ പോലും അതിന്റേതായ ആവാസ വ്യവസ്ഥയ്ക്ക് അനുസരിച്ച് ആഹാരക്രമവും രീതികളുമുണ്ട്. അതെല്ലാം പക്ഷേ മനുഷ്യന്റേതില്‍ നിന്നും വ്യത്യസ്തമാണെന്നു മാത്രം. ഇത്തരത്തില്‍ ചെടികള്‍ക്ക് വളരാനുള്ള ഭക്ഷണം പാകം ചെയ്യുന്ന വിധമാണ് പ്രകാശസംശ്ലേഷണം അഥവാ ഫോട്ടോസിന്തസീസ്( Photosynthesis).

ചെടികള്‍ നമ്മെക്കാളും സ്വാശ്രയത്വത്തോടെ ജീവിക്കുന്നവരാണ്. അങ്ങനെ പറയാന്‍ കാരണം, ഓരോ ചെടിയും അവനവനു വേണ്ട ആഹാരം സ്വയം ഉണ്ടാക്കിയാണ് ജീവന്‍ നിലനിര്‍ത്തുന്നത് എന്നതിനാലാണ്. സൂര്യനെയും ജലത്തെയും അന്തരീക്ഷത്തെയും മാത്രമാണ് ഇതിനായി അവര്‍ ആശ്രയിക്കുന്നത്. ചെടികള്‍ക്ക് മൂന്ന് കാര്യങ്ങളാണ് സ്വയം ഭക്ഷണം ഉണ്ടാക്കാന്‍ വേണ്ടത്.

സൂര്യപ്രകാശം, വെള്ളം, കാര്‍ബണ്‍ ഡൈഓക്സൈഡ്. ഇവയെല്ലാം പ്രകൃതിയില്‍ നിന്നും സ്വീകരിച്ചാണ് ചെടികള്‍ പ്രകാശസംശ്ലേഷണം നടത്തുന്നത്. സൂര്യനില്‍ നിന്നുള്ള സൂര്യപ്രകാശവും അന്തരീക്ഷത്തില്‍ നിന്നും കാര്‍ബണ്‍ ഡൈഓക്സൈഡും ഇഷ്ടം പോലെ ചെടികള്‍ക്ക് ലഭ്യമാകും. മഴയും പുഴയുമെല്ലാം ഉണ്ടെങ്കില്‍ ജലവും ഇവയ്ക്ക് സുലഭമായി ലഭിക്കും. പുഴയുടെയും മറ്റും തീരത്ത് നില്‍ക്കുന്ന മരങ്ങളും ചെടികളും നന്നായി വളരുന്നത് ശ്രദ്ധിച്ചിട്ടില്ലേ. അവയെല്ലാം തഴച്ച് വളരുന്നതിന് കാരണം അതുതന്നെ. എന്നാല്‍ ജല ലഭ്യത മണ്ണില്‍ കുറവുള്ള സ്ഥലത്ത്, മഴയും കുറവുള്ളപ്പോള്‍ മനുഷ്യര്‍ വെള്ളം ഒഴിച്ചു കൊടുത്താല്‍ മാത്രമേ ചെടികള്‍ക്ക് വളരാന്‍ സാധിക്കൂ.

പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിലൂടെ സ്വയം ആഹാരം പാകം ചെയ്യുക മാത്രമല്ല ചെടികള്‍ ചെയ്യുന്നത്, മനുഷ്യര്‍ക്ക് ജീവിക്കാന്‍ അത്യാവശ്യമുള്ള ഓക്സിജന്‍ തരുകയും ചെയ്യുന്നുണ്ട്. നമുക്ക് ജീവിക്കാന്‍ ആഹാരം മാത്രം പോരല്ലോ. ശ്വസിക്കാന്‍ ഓക്സിജന്‍ ഇല്ലെങ്കിലും ജീവിതം വഴിമുട്ടും. അതായത്, നമ്മള്‍ മനുഷ്യര്‍ക്ക് ശുദ്ധ വായു ശ്വസിക്കണമെങ്കില്‍ ഈ ചെടികളും ഇലകളുമെല്ലാം കനിയണം. അതുകൊണ്ട് ഓരോ ചെടിയും ഓരോ മരവും വെട്ടിമാറ്റുന്നതിന് മുന്‍പ് ചിന്തിക്കാം, ഓരോ മരത്തോടൊപ്പം നമ്മുടെ ജീവശ്വാസം കൂടിയാണ് ഇല്ലാതാവുന്നത്.

ശാസ്ത്രീയമായി പറഞ്ഞാല്‍

പ്രകാശസംശ്ലേഷണം എന്നാല്‍ സൂര്യനില്‍ നിന്നുള്ള ഊര്‍ജം ഉപയോഗിച്ച് കാര്‍ബണ്‍ ഡൈഓക്സൈഡിനെ കാര്‍ബോ ഹൈഡ്രേറ്റുകള്‍ (ഗ്ലൂക്കോസ്, അന്നജം) ആക്കി മാറ്റുന്ന പ്രക്രിയയാണ്. കാര്‍ബണ്‍ ഡൈ ഓക്സൈഡും ജലവും ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്ന ഈ പ്രക്രിയയിലെ ഉപോല്‍പ്പന്നമാണ് ഓക്സിജന്‍. ചെടികള്‍ ഉള്‍പ്പെടെയുള്ള ഹരിത സസ്യങ്ങള്‍ മാത്രമല്ല, ആല്‍ഗകളും ചിലതരം ബാക്ടീരിയകളും എല്ലാം പ്രകാശസംശ്ലേഷണം നടത്താറുണ്ട്. സൂര്യനില്‍ നിന്നും ലഭിക്കുന്ന പ്രകാശ ഊര്‍ജത്തെ ഇലകളില്‍ സ്വീകരിച്ച് രാസ ഊര്‍ജമാക്കി പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിലൂടെ മാറ്റുന്നു. നമ്മുടെ അന്തരീക്ഷത്തിലെ ഓക്സിജന്റെ നില പരിപാലിക്കുന്ന ഈ പ്രവര്‍ത്തനം മനുഷ്യന്‍ അടക്കമുള്ള മിക്ക ജീവികളുടെയും പ്രധാന ഊര്‍ജ സ്രോതസ്സാണ്.

ഇലകളാണ് അടുക്കള

ഇനി ചെടികള്‍ എങ്ങനെയാണ് പ്രകാശസംശ്ലേഷണം നടത്തുന്നതെന്ന് പരിശോധിക്കാം. ചെടികളിലെ ഇലകള്‍ അന്തരീക്ഷത്തിലെ കാര്‍ബണ്‍ ഡൈഓക്സൈഡ് ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. ഇലകളില്‍ ആസ്യരന്ധ്രം അഥവാ സ്‌റ്റൊമാറ്റ (Stomata ) എന്ന ചെറിയ സുഷിരങ്ങളുണ്ട്. പുറമേ നമുക്ക് കാണാന്‍ കഴിയില്ല കേട്ടോ. ഇലയുടെ അകത്തുള്ള കാര്യങ്ങളാണ് പറഞ്ഞു വരുന്നത്. ഈ ചെറിയ സുഷിരങ്ങളാണ് കാര്‍ബണ്‍ ഡൈഓക്സൈഡ് ഇലകളുടെ അകത്തേക്ക് വലിച്ചെടുക്കുന്നത്. ഇനി സൂര്യപ്രകാശം ഇലകളില്‍ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നത് ഹരിതകണങ്ങളാണ് (Chloroplast). ഹരിതകത്തില്‍ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന പ്രോട്ടീനുകളാണ് (Photosynthetic reaction centers) ഈ പ്രകാശത്തില്‍ നിന്നുള്ള ഊര്‍ജത്തെ ആഗിരണം ചെയ്യാന്‍ സഹായിക്കുന്നത്.


ഭൂമിയിലെ എല്ലാ ജീവജാലങ്ങള്‍ക്കും ഏറ്റവും അത്യാവശ്യം വേണ്ട കാര്യം തന്നെയാണ് പ്രകാശസംശ്ലേഷണം. കാരണം ചെടികള്‍ അവയ്ക്ക് വേണ്ട ആഹാരം ഉണ്ടാക്കുമ്പോള്‍ ഉപോല്‍പ്പന്നമായി ലഭിക്കുന്നത് നമുക്കെല്ലാം ജീവവായുവിന് വേണ്ട ഓക്സിജനാണ്


ഇലകള്‍ക്ക് പച്ച നിറം നല്‍കാന്‍ സഹായിക്കുന്നതും ഈ ഹരിതകണങ്ങള്‍ക്ക് അകത്തെ ഹരിതകമാണ് (Chlorophyll). സസ്യങ്ങളില്‍ ഹരിതകത്തിനകത്തെ പ്രോട്ടീനുകള്‍ക്ക് പകരം ബാക്ടീരിയകളില്‍ നടക്കുന്ന പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിനായി പ്രോട്ടീനുകള്‍ കോശഭിത്തിയിലാണ് (Plasma Membrane) കാണപ്പെടുന്നത്.

ഇനി അടുത്ത വസ്തു വെള്ളമാണ്. വെള്ളവും മറ്റ് ധാതുക്കളും ശേഖരിക്കുന്നത് ചെടികളിലെ വേരുകളുടെ ജോലിയാണ്. ഭൂമിയില്‍ നിന്ന് ജലാംശം സ്വീകരിക്കുന്നത് ഈ വേരുകളിലൂടെയാണ്. വേരുകളിലെത്തിയ വെള്ളം തണ്ടിലുള്ള നിരവധി ധമനികളിലൂടെ കടന്ന് ചെടിയുടെ വിവിധ ഭാഗങ്ങളിലേക്ക് എത്തുന്നു. അങ്ങനെ വെളളം ഇലകളിലുമെത്തും. വെള്ളം ലഭിക്കാത്തപ്പോള്‍ ചെടിയുടെ ഇലകള്‍ ആദ്യം വാടുന്നത് കാണാറില്ലേ. ആവശ്യത്തിന് വെള്ളം തണ്ടിലൂടെ ഇലകളിലേക്ക് എത്താതാവുമ്പോഴാണ് അത് സംഭവിക്കുന്നത്.


പ്രകാശസംശ്ലേഷണം എന്നാല്‍ സൂര്യനില്‍ നിന്നുള്ള ഊര്‍ജം ഉപയോഗിച്ച് കാര്‍ബണ്‍ ഡൈഓക്സൈഡിനെ കാര്‍ബോ ഹൈഡ്രേറ്റുകള്‍ (ഗ്ലൂക്കോസ്, അന്നജം) ആക്കി മാറ്റുന്ന പ്രക്രിയയാണ്. കാര്‍ബണ്‍ ഡൈ ഓക്സൈഡും ജലവും ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്ന ഈ പ്രക്രിയയിലെ ഉപോല്‍പ്പന്നമാണ് ഓക്സിജന്‍. ചെടികള്‍ ഉള്‍പ്പെടെയുള്ള ഹരിത സസ്യങ്ങള്‍ മാത്രമല്ല, ആല്‍ഗകളും ചിലതരം ബാക്ടീരിയകളും എല്ലാം പ്രകാശസംശ്ലേഷണം നടത്താറുണ്ട്


പ്രകാശസംശ്ലേഷണം രണ്ട് ഘട്ടങ്ങളായാണ് ചെടികളില്‍ നടക്കുന്നത്; പ്രകാശഘട്ടം, ഇരുണ്ടഘട്ടം. പ്രകാശഘട്ടം എന്ന ആദ്യ ഘട്ടത്തില്‍ ഹരിതകണത്തില്‍ സ്വീകരിക്കുന്ന സൂര്യപ്രകാശം ഹരിതകത്തിലെത്തി അവിടെവച്ച് സൂര്യനില്‍ നിന്നുള്ള പ്രകാശ ഊര്‍ജത്തെ അഡിനോസിന്‍ ട്രൈഫോസ്ഫേറ്റ് (Adenosine Triphosphate ) അഥവാ ATP, നിക്കോട്ടിനമൈഡ് അഡിനിന്‍ ഡൈന്യൂക്ലിയോടൈഡ് ഫോസ്ഫേറ്റ് (Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate) അഥവാ NADPH എന്നീ ഊര്‍ജ തന്മാത്രകളായി മാറ്റുന്നു. ഈ പ്രകാശഘട്ടം ഹരിതകണത്തിലെ ഗ്രാനയില്‍ വച്ചാണ് നടക്കുന്നത്. പ്രകാശഘട്ടത്തിന്റെ ബാക്കി ഊര്‍ജം ജലത്തില്‍ നിന്നും ഇലക്ട്രോണുകളെ വേര്‍പെടുത്താനും സഹായിക്കും.

അടുത്ത ഘട്ടമായ ഇരുണ്ടഘട്ടം രാത്രി സമയത്താണ് നടക്കുന്നത്. ഈ ഘട്ടത്തില്‍ നേരിട്ട് സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ ആവശ്യമില്ല. ഇത് ഹരിതകണത്തിലെ സ്ട്രോമയില്‍ വച്ചാണ് നടക്കുന്നത്. ഇവിടെ നേരത്തെ രൂപീകൃതമായ എടിപി ഉപയോഗിച്ച് വെളളം, കാര്‍ബണ്‍ ഡൈഓക്സൈഡ് എന്നിവ ഗ്ലൂക്കോസ്, അന്നജം തുടങ്ങിയ ഓര്‍ഗാനിക് സംയുക്തങ്ങള്‍ ആയി മാറുന്നു. ഇങ്ങനെ ഹരിത സസ്യങ്ങളിലും ആല്‍ഗകളിലും സൈനോ ബാക്ടീരിയകളിലും നടക്കുന്ന പ്രകാശസംശ്ലേഷണ രാസപ്രവര്‍ത്തനത്തെ കാല്‍വിന്‍ ചക്രം (Calvin Cycle) എന്ന് വിളിക്കുന്നു. അതേസമയം, ക്ലോറോബിയം പോലെയുള്ള ചില ബാക്ടീരിയകളില്‍ വിപരീത ക്രെബ്സ് ചക്രം (Reverse Krebs Cycle) എന്ന സംശ്ലേഷണരീതിയാണ് നടക്കുന്നത്. കാര്‍ബണ്‍ ഡൈ ഓക്സൈഡും ജലവും ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്ന പ്രകാശസംശ്ലേഷണ പ്രക്രിയയിലെ ഉപോല്‍പ്പന്നമാണ് ഓക്സിജന്‍.

രസതത്രത്തിന്റെ ഭാഷയില്‍ പ്രകാശസംശ്ലേഷണം എന്നാല്‍ പ്രകാശം മൂലം ഉണ്ടാകുന്ന ഒരു രാസ പ്രവര്‍ത്തനമാണ്. ഈ പ്രതിപ്രവര്‍ത്തനത്തില്‍ പ്രകാശവും ഹരിതകവും വിഘടിച്ച് ജലത്തെ രണ്ട് ഘടകങ്ങളാക്കി മാറ്റും, ഓക്സിജനും ഹൈഡ്രജനും. ഈ ഓക്സിജനും ഹൈഡ്രജനും ഒന്നിച്ച് കാര്‍ബണ്‍ ഡൈഓക്സൈഡുമായി യോജിച്ച് ഗ്ലൂക്കോസ് ആക്കുന്നു. കൂടെ ഉണ്ടാകുന്ന ഓക്സിജന്‍ അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് പുറന്തള്ളുകയും ചെയ്യും. ഈ ഗ്ലൂക്കോസാണ് ചെടികളുടെ ഇന്ധനം. ചെടികള്‍ ഈ ഗ്ലൂക്കോസ് ഇലകളിലും ഫലങ്ങളിലും വേരുകളിലും എല്ലാമായി സൂക്ഷിച്ച് വയ്ക്കുന്നു. ചെടികളുടെ വളര്‍ച്ചയ്ക്ക് ആവശ്യമായ ഊര്‍ജം ലഭിക്കുന്നത് ഇതില്‍ നിന്നാണ്.

പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിന്റെ പ്രാധാന്യം

ഭൂമിയിലെ എല്ലാ ജീവജാലങ്ങള്‍ക്കും ഏറ്റവും അത്യാവശ്യം വേണ്ട കാര്യം തന്നെയാണ് പ്രകാശസംശ്ലേഷണം. കാരണം ചെടികള്‍ അവയ്ക്ക് വേണ്ട ആഹാരം ഉണ്ടാക്കുമ്പോള്‍ ഉപോല്‍പ്പന്നമായി ലഭിക്കുന്നത് നമുക്കെല്ലാം ജീവവായുവിന് വേണ്ട ഓക്സിജനാണ്. ഭൂമിയിലുള്ള എല്ലാ ജീവജാലങ്ങള്‍ക്കും ആവശ്യമായ ഓക്സിജന്‍ ലഭിക്കുന്നത് ഈ ഹരിതസസ്യങ്ങളും ആല്‍ഗകളും ബാക്ടീരിയകളും വഴിയാണ്. ഇവ നടത്തുന്ന പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിലൂടെ. ഈ പ്രക്രിയ നടന്നില്ലെങ്കില്‍ ഇന്ന് ഭൂമിയുടെ അവസ്ഥ എന്താണെന്ന് പോലും പറയാനാകില്ല. കാരണം, ഒരു ദിവസം പൊടുന്നനെ പ്രകാശസംശ്ലേഷണം നടക്കുന്നത് ഇല്ലാതായാല്‍ ഓക്സിജനും ഉണ്ടാകാതെ വരും. പതുക്കെ, ഭൂമിയില്‍ അവശേഷിക്കുന്ന ഓക്സിജന്‍ കൂടി ഉപയോഗിച്ച് കഴിഞ്ഞാല്‍ ശ്വാസം കിട്ടാതെ ജീവജാലങ്ങള്‍ പിടഞ്ഞു മരിക്കേണ്ടി വരും. അത്രയേറെ പ്രാധാന്യമുണ്ട് ഈ പ്രക്രിയക്ക് നമ്മുടെ ജീവന്‍ നിലനിര്‍ത്തുന്നതില്‍.

ചെടികള്‍ നമുക്ക് ഓക്സിജന്‍ ദാതാക്കള്‍ മാത്രമല്ല, പല ജീവികളുടെയും ആഹാരം കൂടിയാണ്. സസ്യഭുക്കുകളായ മൃഗങ്ങളുടെയെല്ലാം ആഹാരത്തിനായി ആശ്രയിക്കുന്നത് ചെടികളെയും മരങ്ങളെയുമെല്ലാമാണ്. കാരണം, അത്തരം മൃഗങ്ങള്‍ക്ക് ആഹാരം പാകം ചെയ്യാന്‍ അറിയില്ലല്ലോ.

പശു, ആട് തുടങ്ങിയ സസ്യഭുക്കുകളെല്ലാം പൂര്‍ണമായി ചെടികളെ ആശ്രയിച്ചാണ് കഴിയുന്നത്. അതേസമയം, മാംസഭുക്കുകളായ സിംഹം, കടുവ മുതലായ മൃഗങ്ങളെല്ലാം സസ്യഭുക്കുകളായ മൃഗങ്ങളെ കഴിച്ചാണ് ജീവിക്കുന്നത്. എന്നുവച്ചാല്‍, മാംസഭുക്കുകളും നേരിട്ട് അല്ലെങ്കില്‍ കൂടി പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തെ ആശ്രയിച്ചാണ് കഴിയുന്നത്. ഇനി നമ്മള്‍ മനുഷ്യരുടെ കാര്യമെടുത്താല്‍ നമ്മളും ഈ മൃഗങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചാണല്ലോ കഴിയുന്നത്. അതായത്, ജീവചക്രം മുന്നോട്ട് പോകാന്‍ ഇവയെല്ലാം വേണം, അതില്‍ പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിനുള്ള പ്രാധാന്യവും ചെറുതല്ല. ചെടികളുടെ എണ്ണവും മരങ്ങളുടെ എണ്ണവും വര്‍ദ്ധിക്കുന്നതനുസരിച്ച് അവയെ പരിപാലിക്കുന്നത് യഥാര്‍ഥത്തില്‍ നമുക്ക് ജീവവായു മാത്രമല്ല നല്‍കുന്നത്, ഭക്ഷണം കൂടിയാണ്.