మొక్కలు - పోషణ

       మొక్కలు వాటిపై ఆధారపడిన జీవులకోసం అంత మొత్తంలో ఆహారాన్ని ఎలా ఉత్పత్తి చేయ గలుగుతున్నాయి?

              చాలాకాలం నుంచి ప్రజలు ఈ విషయం గురించి ఆలోచించేవారు. 'మొక్కలు నేల నుంచి గ్రహించిన వాటి ఆధారంగానే  ఉత్పత్తిచేస్తాయి' అని అరిస్టాటిల్ చెప్పాడు. క్రీ.శ. 1648 సం॥ వరకు అరిస్టాటిల్ చెప్పిన అంశాలను నమ్ముతూ వచ్చారు.

           1648 వ సంవత్సరంలో బెల్జియం శాస్త్రవేత్త జాన్ బాప్టిస్టా వాన్ హెల్మాంట్ ఐదు సంవత్సరాలు నిర్వహించిన ప్రయోగం అనేక కొత్త విషయాలను తెలిపింది. అదేమిటో చూద్దాం.

              ఒక పెద్ద కుండలో మట్టి నింపి దానిలో ఒక విల్లో మొక్కను నాటాడు. నాటే ముందు మట్టి బరువును, మొక్క బరువును కొలిచాడు. కుండీలో మట్టిలో మరి ఏ ఇతర పదార్థం పడకుండా దానికి రంధ్రాలున్న మూత పెట్టాడు. ఈ రంధ్రాలగుండా మట్టిలోకి నీరు, గాలి చేరుతుంది. కేవలం వర్షపు నీరు మాత్రమే దానికి అందేలా చూస్తూ 5 సంవత్సరాలపాటు మొక్కను పెంచాడు. మొక్క బరువును, మట్టి బరువును కొలిచాడు. వాటిని పోల్చిచూశాడు

                ఈ ప్రయోగ ఫలితాలు వందల సంవత్సరాలుగా ఉన్న నమ్మకాలను మార్చివేశాయి. ఎందుకంటే వాన్ హెల్మాంట్ రాబట్టిన ఫలితాలే దీనికి కారణం. అవి:

1. మొక్క పెరుగుదలకు అవసరమైన పదార్థాలు నేలనుంచి మాత్రమే లభ్యం కావు.

2. మొక్క గ్రహించే నీటివల్ల అది పెరుగుతుంది. మీరు వాన్ హెల్మెంట్ ఫలితాలను నిజమేనని అనుకుంటున్నారా?

               ప్రజలు అనేక రకాల ప్రయోగాలు నిర్వహించి ఫలితాలను సరిచూడసాగారు. పత్రాలు మొక్కలలో ఉన్న అధికమైన నీటిని ఆవిరి రూపంలో వెలుపలికి పంపే (భాష్పోత్సేకం) భాగాలని స్టీఫెన్ హేల్స్ వివరణ ఇచ్చాడు. అంతే కాకుండా పరిసరాలలోని గాలి మొక్కలలోకి వస్తూ పోతూ (వాయువినిమయం) ఉంటుందని తెలియ చేశాడు. మొక్కలు ఆహారం తయారుచేసుకోడంలో కాంతి కూడా ఉపయోగపడుతుందని మొట్టమొదటగా తెలిపిన శాస్త్రవేత్త ఇతడే.

   ప్రిస్ట్లి రకరకాల   ప్రయోగాలు నిర్వహించాడు. గాలి పీల్చే విషయంలో జంతువులు అనుసరించే విధానానికి విరుద్ధంగా మొక్కలు నిర్వహిస్తున్నాయని ప్రయోగ పూర్వకంగా నిరూపించాడు. జంతువులు గాలిని కలుషితం చేస్తే మొక్కలు గాలిని శుద్ధిచేస్తాయని తెలిపాడు.

ప్రీస్ట్లి చేసిన ప్రయోగాన్ని ఇంజన్ హౌజ్ వేరు వేరు పరిస్థితులలో నిర్వహించడానికి ప్రయత్నించాడు. మొక్కలలోని ఆకుపచ్చటి భాగాలకు సూర్యకాంతి సోకినప్పుడు మాత్రమే అది సాధ్యపడుతుందని నిరూపించాడు.

           ఆకుపచ్చటి మొక్కలు నీటితో, గాలితో, సూర్యరశ్మితో ఏం చేస్తున్నాయో తెలుసుకోడానికి చాలామంది శాస్త్రవేత్తలు రకరకాల ప్రయోగాలు నిర్వహించారు. ఇప్పటి వరకు మనకు తెలిసిన అంశం ఏమిటంటే, ఆకుపచ్చటి మొక్కలు కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ను, నీటిని ఉపయోగించి సూర్యరశ్మి సమక్షంలో (వేరే కాంతి జనకాల సమక్షంలో కూడా) గ్లూకోజ్, పిండి పదార్థాలను, ఇతర ఆహార పదార్థాలను తయారు చేస్తాయని ఈ విధానాన్ని 'కిరణజన్య సంయోగక్రియ' అంటారని మనకు తెలుసు. ఇలాంటి మొక్కలను స్వయం పోషకాలు అంటారు.

        కిరణజన్యసంయోగక్రియ నిర్వహించుకోడానికి మొక్కకు కావలసిన నాలుగు ముఖ్యమైన అంశాలు రాయండి.

           ప్రకృతిలో పత్రాలలోని ఆకుపచ్చటి పదార్థం కిరణజన్య సంయోగక్రియకు తప్పనిసరి అవసరం. ఈ ఆకుపచ్చటి పదార్థాన్ని 'క్లోరోఫిల్' అంటారు.

నీరు ఎక్కడినుంచి వస్తుంది?

         వాన్హెల్మెంట్ చేసిన ప్రయోగం ద్వారా మొక్కలు ఆహారాన్ని నీటినుంచి గ్రహిస్తాయని తెలుసుకున్నాం. కాని తరవాత అది పూర్తిగా నిజం కాదని గాలినుంచి కూడా మొక్కలు ఆహారాన్ని సేకరిస్తాయని తెలిసింది కదా!

ఇక్కడ మనకు ఆసక్తికరమైన సందేహం కలుగుతుంది. వేర్ల ద్వారా మొక్కలు నీటిని గ్రహిస్తాయి, కిరణజన్య సంయోగక్రియ మాత్రం పత్రాలలో జరుగుతుంది. మొక్కలలో వేర్ల నుండి పత్రాల వరకు నీరు ఎలా వెళుతుంది? అది ఏ మార్గం ద్వారా వెళ్ళుతుంది?

• ప్రయోగం ఆధారంగా మొక్కలపోషణలో వేరు,కాండం పాత్ర గురించి మీరు ఏం నిర్ధారణచేసుకున్నారు?

• వరిపొలాల్లో కాని గోధుమపొలాల్లో కాని ఆకులు పసుపుపచ్చగా మారినప్పుడు వ్యవసాయదారులు పంటలమీద యూరియా చల్లుతారు. వెంటనే ఆకులు ఆకుపచ్చగా మారుతాయి.

• యూరియా చల్లిన తరువాత పంటకు నీటిని పారించాల్సిన అవసరముందా? ఆలోచించండి. జవాబులు తగిన కారణాలతో చెప్పండి.

• వ్యవసాయదారుడు నేలలో యూరియాని చల్లుతాడు కదా! అది పంటలో ఆకుల మీద ఎలా ప్రభావాన్ని చూపగలుగతుంది.

        మీరు చేసిన ప్రయోగం, రైతులు పంటకు యూరియా చల్లడాన్ని గురించిన సమాచారం రెండింటినీ విశ్లేషిస్తే మొక్కలు నీటినీ, నీటిలో కరిగిన పోషకాలనూ ఎలా గ్రహిస్తాయో అర్థమవుతుంది.

వాయువినిమయం:

           మొక్కలు వేర్లద్వారా నీటిని నేలనుంచి గ్రహిస్తాయి. గాలిలోని కార్బన్ డైఆక్సైడ్ను వినియోగించుకుంటాయి. ఈ ఈ పనిని పత్రాలు నిర్వహిస్తాయి. పత్రాలలో ఉండే చిన్న చిన్న రంధ్రాల ద్వారా వాయువినిమయం జరుగుతుంది. వీటిని మనం సూక్ష్మదర్శిని ద్వారా మాత్రమే చూడగలం. వీటిని 'పత్రరంధ్రాలు' (Stomata) అంటారు. పత్రరంధ్రాల ద్వారా వాయు వినిమయం జరుగుతుంది. పత్రరంధ్రాల పటాన్ని 6వ తరగతి పుస్తకంలో చూసి ఉంటారు.

             మొక్కలు వేర్ల ద్వారా నీటిని, పత్రాలలోని పత్రరంధ్రాలద్వారా గాలిని (కొన్ని మొక్కలలో కాండం, బెరడుపై ఉండే లెంటిసెల్స్ ద్వారా కూడా వాయు వినిమయం జరుగుతుంది) పీలుస్తాయి. పత్రాలలో ఆకుపచ్చటి క్లోరోఫిల్ ఉంటుందని మనకు తెలుసు. ఇవి కామీకు తెలుసా?కుండా ఇంకా కిరణజన్య సంయోగ క్రియకు ఏమేమి కావాల్సి ఉంటాయి?

మీకు తెలుసా?

        మొక్కలను భద్రపరచడం ఒక సాంప్రదాయక కళ. మొక్కలలో ఆకులు, పూలు, మొత్తం మొక్కను కూడా భద్రపరుస్తారు. మొక్కలను భద్రపరచడాన్ని ‘హెర్బేరియం' అంటారు. కొన్ని ప్రాంతాలలో దొరికే మొక్కలను పరిశీలించడానికి వృక్ష శాస్త్రవేత్తలు ఆ మొక్కలను సేకరించి వాటి భాగాలనుగానీ, మొత్తం మొక్కనుగానీ భద్రపరుస్తారు. ఇవి తరవాతి పరిశోధనలకు ఉపయోగపడుతాయి. మొక్కలను హెర్బేరియం చేసే పద్ధతిని ఉపాధ్యాయుడిని అడిగి మీ తెలుసుకోండి.

మొక్కలు పిండిపదార్థాన్ని మాత్రమే ఉత్పత్తి చేస్తాయా?

            ఆహారంలో పిండిపదార్థాలు, మాంసకృత్తులు, కొవ్వులు ఉంటాయని 'మన ఆహారం' అనే పాఠంలో చదువుకున్నారు కదా! అవన్నీ మొక్కలలో కూడా ఉంటాయి. ఈ పదార్థాలు ఎక్కడినుంచి వస్తాయి? పిండిపదార్థం ఏర్పడిన తరువాత మిగిలిన పదార్థాలు వాటినుంచి ఏర్పడతాయి. దీనికోసం మొక్కకు ఇతర పోషకాలు అవసరమవుతాయి. నత్రజని, పొటాషియం, భాస్వరం ముఖ్యమైన పోషకాలు. ఇవి మొక్కలకు ఎక్కువ మోతాదులో కావాలి. కాబట్టి వీటిని 'స్థూలపోషకాలు’అంటారు. వీటితోపాటు తక్కువ పరిమాణంలో అవసరమయ్యే పోషకాలు ఉంటాయి. వీటిని‘సూక్ష్మపోషకాలు' అంటారు. ఈ పోషకాలను నేలనుండి మొక్కలు వేర్ల ద్వారా గ్రహిస్తాయి.

మొక్కలలో ఇతర పోషణ విధానాలు : మొక్కలు వేరొక మొక్కలమీద పెరగటం

            పసుపురంగు దారం మాదిరిగా కొన్ని చెట్ల కాండాలపై, శాఖలపై, ఆకులపై పెనవేసుకుని ఉండే నిర్మాణాలను చూశారా? అటువంటి మొక్క ఈ కింది పటంలో ఉంది చూడండి.

           పసుపురంగు దారం మాదిరిగా ఉండే ఈ మొక్కను ‘బంగారుతీగ’ (Cuscuta) అంటారు. ఈ మొక్కలో ఆకుపచ్చటి పదార్థం క్లోరోఫిల్గాని ఆకులుగాని ఉండవు. మరి ఇవి ఎక్కడినుంచి ఆహారపదార్థాలు తీసుకుంటాయి? కస్కుట మొక్క ఏ అతిధేయి మొక్కపైకి ఎగబాకుతుందో ఆ మొక్కనుంచి ఆహారాన్ని సేకరిస్తుంది. మనుషులు, జంతువులు మొక్కలు తయారుచేసిన ఆహారంపైన ఆధారపడినట్లే ఈ మొక్క కూడా ఇతర మొక్కలమీద ఆధారవడుతుంది. ఈ విధమైన పోషణను 'పరపోషణ' (Heterotrophic Nu trition) అంటారు.

           కస్కుట లాంటి పరాన్నజీవి మొక్కలకు ఆహారాన్ని ఇతర మొక్కలనుంచి గ్రహించడానికి కొన్ని ప్రత్యేకమైన వేళ్ళు ఉంటాయి. వాటిని 'హాస్టోరియా' అంటారు. ఇవి అతిధేయి మొక్క కణజాలంలోకి చొచ్చుకొనిపోయి ఆహారాన్ని సేకరిస్తాయి.

చనిపోయిన, కుళ్లిపోయిన పదార్థాలపై పెరిగే మొక్కలు:

            కుళ్లిన పదార్థాల మీద కొన్ని మొక్కలు పెరుగుతూ ఉంటాయి. వర్షాలు పడిన తరవాత గొడుగు వంటి నిర్మాణాలు నేలపై పెరుగుతూ ఉంటాయి. వీటిని 'పూతికా హారులు' అంటారు.

         తడి ప్రదేశంలో నిలవ చేసిన రొట్టెముక్కల మీద, పచ్చళ్ల మీద, తెల్లటి, నల్లటి పుట్టగొడుగులు మచ్చలు ఏర్పడతాయి. శిలీంధ్రాలు అనే ఒక రకమైన మొక్కలు పెరగటంవల్ల ఇటువంటి మచ్చలు ఏర్పడతాయి. ఇటువంటి మొక్కలలో ఆకుపచ్చటి క్లోరోఫిల్ ఉండదు. ఇవి కుళ్లిన పదార్థాలనుంచి కర్బన పదార్థాలను గ్రహిస్తాయి.

• మీ చుట్టుపక్కల పెరిగే రకరకాల పూతికాహారులను గుర్తించండి. అవి చిన్నగా ఉంటే సూక్ష్మదర్శినితో పరిశీలించండి.
• పూతికాహారుల పటాన్ని గీయండి. అవి కనబడే ప్రదేశాలు రాయండి.

కీటకాహార మొక్కలలో ఆహార సేకరణ విధానం:

                  మొక్కలు కీటకాలను తింటాయంటే చాలా ఆశ్చర్యంగా ఉంటుంది కదూ! కొన్ని మొక్కలు తమంతట తాము కావలసిన మొత్తంలో ఆహారాన్ని తయారు చేసుకోకుండా కొన్ని కీటకాలను తినటం ద్వారా ఆహారాన్ని పొందుతాయి. ఈ మొక్కల ఆకులకు కీటకాలను పట్టుకోడానికి వీలుగా నిర్మాణాలు ఉంటాయి. నత్రజని తక్కువగా ఉన్న నేలలో ఇవి పెరుగుతాయి. ఇవి కీటకాలనుంచి నత్రజని సంబంధ పదార్థాలు గ్రహిస్తాయి. ఆకుపచ్చగా ఉంటాయి కాబట్టి ఇవి ఆహారాన్ని స్వయంగా తయారు చేసుకుంటాయి. డ్రాసిరా, యూట్రిక్యులేరియా, నెపంథీస్ వీనస్ ఫ్లైట్రాప్,

కీటకాహార మొక్కలకు ఉదాహరణలు. వీటిని 'మాంసాహార మొక్కలు' అని కూడా అంటారు.

          కొన్ని పప్పు ధాన్యాలకు (లెగ్యూమ్ జాతి) చెందిన మొక్కలను పరిశీలిస్తే వాటి వేర్లలోని బొడిపెలలో బ్యాక్టీరియా నివసిస్తుంది. ఈ బ్యాక్టీరియా మొక్కకు కావల్సిన నత్రజనిని ఇస్తూ మొక్కవేర్లలో నివాసం ఏర్పరచుకుంటుంది. ఇలా ఒకదానికొకటి ఉపయోగపడుతూ జీవించడాన్ని సహజీవనం' అంటారు.