वैज्ञानिक अभी भी लकड़ी को परिभाषित नहीं कर सकते हैं

यह हमें लगता है कि हम जानते हैं कि पेड़ क्या हैं, लेकिन आनुवंशिक स्तर पर भी यह निर्धारित करना बहुत मुश्किल है कि वास्तव में उन्हें अन्य पौधों से क्या अलग करता है

स्पिनस पाइन

कुछ साल पहले, वर्मोंट में मेरे माता-पिता के घर पर धन्यवाद डिनर के बाद, बिजली ने हमारे यार्ड में एक मेपल को मारा। हमने एक भयानक दरार सुना, और एक पल के लिए रसोई की खिड़की के बाहर अंधेरे ने एक उज्ज्वल प्रकाश का रास्ता दिया। और केवल वसंत में हम यह सुनिश्चित करने में सक्षम थे कि पेड़ मर चुका था।

यह मेपल युवा था, इसकी ट्रंक मिठाई प्लेट के व्यास से अधिक नहीं थी। यदि उसका जीवन किसी आपदा से कम नहीं हुआ होता, तो वह 300 साल जी सकता था। लेकिन पेड़ों में, आकस्मिक मृत्यु आश्चर्यजनक रूप से आम है। कभी-कभी एक सकल मानवीय त्रुटि के कारण ऐसा होता है, जैसे कि 2012 में फ्लोरिडा में, जानबूझकर आगजनी से 3,500 साल से अधिक पुराने दलदल को नष्ट कर दिया गया था। अधिक बार दुर्भाग्य खराब मौसम के रूप में आता है - सूखा, हवा, आग या ठंढ। और, ज़ाहिर है, पेड़ परजीवी और बीमारियों से प्रभावित होते हैं; एक कवक के रूप में इस तरह के हमले से पेड़ के जीवनकाल को छोटा किया जा सकता है। लेकिन जो पेड़ ऐसे दुश्मनों से बचने में कामयाब रहे, वे अविश्वसनीय रूप से लंबे समय तक जीने में सक्षम हैं।

यदि आप एक व्यक्ति का वर्णन करते हैं कि एक पेड़ को पेड़ क्या बनाता है, तो पहले संकेतों में से एक लंबे जीवन का समय, लकड़ी और ऊंचाई होगी। कई पौधों में, जीवन प्रत्याशा अनुमानित रूप से सीमित होती है (वैज्ञानिक इसे क्रमबद्ध उम्र बढ़ने कहते हैं), लेकिन पेड़ों में ऐसा नहीं है - उनमें से कई सदियों से कठिन रहते हैं। यह संपत्ति है, असीमित विकास, जो विज्ञान को पेड़ों के सीमांकन संकेत के रूप में सेवा कर सकता है, यहां तक ​​कि लकड़ी से भी अधिक। लेकिन यह एक बिंदु तक मदद करता है। ऐसा लगता है कि हम जानते हैं कि पेड़ क्या हैं, लेकिन जब हम उन्हें पहचानने की कोशिश करते हैं तो वे हमारी उंगलियों से फिसलने लगते हैं।

पेड़ों को एक साथ समूहीकृत नहीं किया जाता है - उनकी वंशावली अलग है, और उन्होंने विभिन्न विशेषताओं का अधिग्रहण किया है, विभिन्न रणनीतियों का उपयोग करके जिस तरह से हम उन्हें आज देखते हैं। लम्बी उम्र ले लो। वर्तमान रिकॉर्ड धारक, 5067 साल पुराना कताई पाइन का पेड़ , कैलिफोर्निया में व्हाइट माउंटेन में उच्च, मैथ्यूलेशाह ट्री जीवन प्रत्याशा का एक उत्कृष्ट उदाहरण माना जाता है। मिस्र में पिरामिड तब बनाए गए थे जब यह पेड़ पहले से ही लगभग 500 साल पुराना था। वैज्ञानिकों का सुझाव है कि हार्डी स्पिनस पाइन्स विकास के मुख्य स्थान के लिए उनके प्रतिरोध का प्रतिरोध करते हैं: वे तराई से गुजरने वाली आग से बचते हैं, और परजीवी जो कठोर उप-जल की स्थिति में जीवित नहीं रहते हैं। विशाल सिक्वियस, उन पहाड़ों से थोड़ा नीचे बढ़ते हैं जहां देवदार के पेड़ बढ़ते हैं, दीर्घायु के लिए पूरी तरह से अलग दृष्टिकोण का उपयोग करते हैं। ये राक्षस - जिनकी ट्रंक का व्यास 10 मीटर तक पहुंच सकता है - हजारों वर्षों तक जीवित रहते हैं, मोटे और प्रतिरोधी छाल और कई पदार्थों की मदद से आग और परजीवियों का विरोध करते हैं जो रिपेलेंट्स के रूप में काम करते हैं।

लगभग 400 मील पूर्व में, वहाँ पेड़ हैं जो धुरी के आकार के मुर्गों की तरह दिखते हैं, जीवन काल में देवदार के पेड़ की पिटाई करते हैं, और फिर से पूरी तरह से अलग रणनीति का उपयोग करते हुए रेडवुड होते हैं। एस्पेन के आकार का चिनार - एक पेड़ जिसे गले लगाया जा सकता है, और जो शायद ही कभी 15 मीटर से ऊपर बढ़ता है - ट्रंक के निचले हिस्से से नई प्रक्रियाओं को जारी करने में बेहद सफल है। नतीजतन, "पेड़ों" की विशाल श्रृंखलाएं दिखाई देती हैं, आनुवंशिक रूप से वास्तव में एक व्यक्ति है, जो भूमिगत जड़ों द्वारा एकजुट है। माना जाता है कि यूटा में यूटा की चिनार की कॉलोनियां लगभग 80,000 साल पुरानी हैं। तब भी पृथ्वी पर निएंडरथल रहते थे।

यदि हम विचार में क्लोन जोड़ते हैं, तो पेड़ लंबी उम्र में अपनी प्रधानता खो देते हैं। रॉयल होली तस्मानिया से उत्पन्न एक शानदार हरी झाड़ी है (झाड़ियों, सख्ती से बोलना, पेड़ों से संबंधित नहीं है, क्योंकि उनके पास एक केंद्रीय, प्रमुख स्टेम की कमी है)। दुनिया में शाही होली की केवल एक आबादी है, और वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि ये सभी क्लोन हैं। हालांकि यह कभी-कभी खिलता है, किसी ने भी इसके फल नहीं देखे हैं। उनकी उम्र के हाल के रेडियोकार्बन अनुमान से पता चला है कि वह (उन्हें?) कम से कम 43,000 साल पुराना है।

कैलिफोर्निया में मोजावे रेगिस्तान में उगने वाला एक क्रॉसोसोट झाड़ी भी है, जिसे "किंग ऑफ द क्लोन" कहा जाता है और यह लगभग 11,700 साल पुराना है। पेड़ों की परिभाषा को संयोजित करने वाले संकेतों की खोज में, दीर्घायु पूरी तरह से असंतोषजनक है, जैसा कि वनपाल रोनाल्ड लैननर 2002 के एजिंग रिसर्च रिव्यू जर्नल में निबंध में लिखते हैं।

अमेरिका के डेविस, कैलिफोर्निया स्थित पैसिफिक साउथवेस्ट फॉरेस्ट सर्विस स्टेशन के एक आनुवंशिकीविद् एंड्रयू ग्रुवर भी लंबे समय से पेड़ों के बारे में सोचते रहे हैं। वह जल्दी से स्वीकार करता है कि उन्हें पहचानना समस्याग्रस्त है। "नर्सरी पर जाएं, और आप पाएंगे कि पौधों को उनके प्रकार और कार्य के अनुसार श्रेणियों में विभाजित किया गया है, जिसमें एक समूह शामिल है जो" पेड़ों से संबंधित है ", वह 2005 में लिखते हैं," क्या जीन एक पेड़ बनाते हैं? " विज्ञान। यह वर्गीकरण सहज और व्यावहारिक है, लेकिन अप्राकृतिक है। ”

एक उदाहरण के रूप में, ग्रोवर पेड़ों की एक परिभाषित विशेषता के रूप में लकड़ी को इंगित करता है। "वास्तविक" पेड़ों की लकड़ी (हम बाद में उनके पास लौटेंगे) "माध्यमिक विकास" की प्रक्रिया में दिखाई देती है; यह पेड़ों को मोटाई में बढ़ने की अनुमति देता है, और न केवल ऊंचाई में। स्टेम के आसपास की विशेष कोशिकाओं की अंगूठी द्वितीयक वृद्धि के लिए जिम्मेदार है। इन कोशिकाओं के ऊतक को कैम्बियम कहा जाता है, और वे दो दिशाओं में विभाजित होते हैं - बाहर की ओर पेड़ के संबंध में, जो छाल बनाता है, और आवक, जो लकड़ी बनाता है। साल-दर-साल, लकड़ी को कभी नए आंतरिक छल्ले में जमा किया जाता है, जहां सेल्यूलोज और लंबी, कठोर बहुलक लिग्निन को जोड़ा जाता है। कठोर होने के बाद, लकड़ी की कोशिकाएं मर जाती हैं और लगभग पूरी तरह से क्षय हो जाती हैं, जिससे केवल कठोर दीवारें निकलती हैं।

मौजूदा पौधों में, आज माध्यमिक विकास का एक एकल विकास स्रोत है, हालांकि आज छोटे प्लंज और हॉर्सटेल ने लगभग 300 मिलियन साल पहले इस प्रक्रिया के अपने संस्करण का आविष्कार किया है, जो अब विलुप्त लेपिडोडेंड्रोन की अनुमति देता है, उदाहरण के लिए, 35 मीटर तक की ऊंचाई तक बढ़ने के लिए। लेकिन माध्यमिक विकास की उपस्थिति एक पेड़ की स्वत: उपस्थिति का कारण नहीं बनती है: एक ही स्रोत के बावजूद, "वुडननेस" यहां और वहां, पौधों के पूरे परिवार के पेड़ के रूप में प्रकट होता है। पौधों के कुछ समूहों ने लकड़ी बनाने की क्षमता खो दी, और कभी-कभी यह क्षमता उन विकासवादी शाखाओं में फिर से दिखाई देती है जहां यह पहले ही गायब हो गई थी। जाहिर है, यह क्षमता विकास के दौरान जल्दी से प्रकट होती है क्योंकि पौधे द्वीपों का उपनिवेश करते हैं। उदाहरण के लिए, हवाई में वृक्ष की तरह के violets हैं, और कैनरी द्वीप में वृक्ष के समान सिंहपर्णी हैं।

पेड़ की अवधारणा अपने आप में काफी लचीली है, जो इस अवधारणा के शाब्दिक कठोरता के लिए काउंटर चलाती है - ऋषि या ऋणदाता के ठोस तनों को याद रखें। यह उपस्थिति या अनुपस्थिति का सवाल नहीं है, यह डिग्री का सवाल है। हूवर ने न्यू फाइटोलॉजिस्ट पत्रिका के 2010 के एक लेख में एक सहकर्मी के साथ लिखा है, "गैर-पेड़ जैसे पौधे और लकड़ी के साथ बड़े पेड़, भीड़ के दो छोरों का प्रतिनिधित्व करते हैं, और पर्यावरणीय स्थिति कुछ पौधों को दी जाने वाली वृक्ष-समानता की डिग्री को प्रभावित कर सकती है।" "वास्तव में, शब्द" घास "और" पेड़ की तरह ", हालांकि काफी व्यावहारिक है, विशाल संरचनात्मक विविधता और पौधों में पेड़-समानता की विभिन्न डिग्री की उपस्थिति को नहीं पहचानते हैं जो एक या किसी अन्य वर्ग के हैं।"

आणविक जीवविज्ञान कुछ विचार प्रदान करता है कि क्यों लकड़ी उत्पन्न करने की क्षमता को बनाए रखा जाता है और इसलिए अक्सर पौधे के विकास की प्रक्रिया में प्रकट होता है। शूट विकास के अप-नियमन से जुड़े जीन, जो पेड़ों और अन्य पौधों की "मुख्य" वृद्धि प्रदान करते हैं, वे भी माध्यमिक विकास उत्पादक लकड़ी के दौरान सक्रिय हैं। इससे पता चलता है कि विकास की प्रक्रिया में लकड़ी की उपस्थिति को विनियमित करने वाले नए जीन, शूट की वृद्धि के लिए पहले से मौजूद और महत्वपूर्ण जीन को अवशोषित कर लेते हैं। यह भी समझा सकता है कि लकड़ी का उत्पादन करने की क्षमता पौधों में संरक्षित क्यों है जिसमें लकड़ी नहीं है, और क्यों, विकासवादी दृष्टिकोण से, इस क्षमता को फिर से सक्षम करना इतना आसान है।

हालांकि, एक पेड़ होने के लिए, लकड़ी का उत्पादन करना आवश्यक नहीं है। मोनोकोटाइलडॉन के बीच, पौधों का एक बड़ा समूह जो फिर से बढ़ने की क्षमता खो चुका है, कुछ पेड़ जैसे प्रतिनिधि हैं जो "वास्तविक" पेड़ नहीं हैं, लेकिन निश्चित रूप से पेड़ों की तरह दिखते हैं। केले एक ट्रंक की तरह दिखने वाली चीज़ की मदद से बहुत ऊंचाई तक बढ़ते हैं, लेकिन वास्तव में - एक "छद्म-बैरल" पर पत्ती के ठिकानों के द्रव्यमान को एक दूसरे से घनी रूप से पैक किया जाता है और अतिव्यापी होता है। एक असली केले का डंठल पत्तियों से फूलने, धकेलने और फैलने के दौरान ही दिखाई देता है। हालांकि, केले के पेड़ 3 मीटर ऊंचाई तक पहुंच सकते हैं। ताड़ के वृक्षों का परिवार, जो कि मोनोकोटाइलडोनस वृक्षों से संबंधित है, ऊंचाई में बढ़ता है, मूल मोटी अंकुर बढ़ता है, जिसके शीर्ष पर एक बहुत बड़ी कली दिखाई देती है (ध्यान दें कि ताड़ के पेड़ों की टहनियां विकास के दौरान मोटी नहीं होती हैं)।

यह सब देखते हुए, यह आश्चर्य की बात नहीं है कि पेड़ जीनोम का हालिया विश्लेषण पेड़ की परिभाषित विशेषताओं के बारे में बहुत कम कह सकता है। डेविड Niall, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, डेविस के एक आनुवंशिकीविद्, और उनके सहयोगियों ने 41 पौधों (अंगूर सहित) के जीनोम विवरण का अध्ययन किया जो 2006 में काले चिनार के बाद से अनुक्रमित किए गए हैं। एनुअल रिव्यू ऑफ प्लांट बायोलॉजी की पत्रिका में पिछले साल प्रकाशित उनके विश्लेषण से पता चला कि खाद्य फल देने वाले पेड़ों में अक्सर असामान्य रूप से कई जीन होते हैं जो उन पेड़ों की तुलना में जीनोम में शर्करा के उत्पादन और हस्तांतरण के लिए समर्पित होते हैं जिनमें खाद्य फल नहीं होते हैं। लेकिन टमाटर उनके पास भी है। सूखे या ठंढ जैसी समस्याओं से निपटने के लिए कुछ पेड़ों, जैसे कि स्प्रूस, सेब के पेड़ और कुछ यूकेलिप्टस के पेड़ों ने अपने आनुवांशिक साधनों का विस्तार किया है। लेकिन ऐसा ही कुछ जड़ी-बूटियों के पौधों में हुआ, जिनमें पालक और टेलस पल्पस शामिल हैं, ताल - जीव विज्ञान के लिए एक खरपतवार उगाने वाला पौधा मॉडल जो पेड़ जितना संभव हो उतना कम दिखता है।

अब तक, पेड़ों की कोई विशेष जीन या सेट जीन नहीं पाया गया है, और न ही जीन की कोई विशेष संपत्ति है। जटिलता? नहीं: जीन दोहराव (अक्सर जटिलता के संकेत के रूप में उपयोग किया जाता है) पूरे पौधे राज्य में मौजूद होता है। जीनोम का आकार? नहीं: सबसे बड़े और सबसे छोटे जीनोम क्रमशः पौधों ( पेरिस जपोनिका और जेनेलिसिया ट्यूबरोसा) में पाए जाते हैं - पहला सफेद फूलों के साथ एक शानदार पौधा है, और दूसरा एक छोटा शिकारी है जो पकड़ता है और सबसे सरल है)।

Niall के साथ बातचीत ने पुष्टि की कि पेड़-जैसा शायद इस बात पर अधिक निर्भर करता है कि जीन में कौन से जीन शामिल हैं, किसकी तुलना में अधिक शामिल हैं। "जीनोम के दृष्टिकोण से, पेड़, सामान्य रूप से, लगभग हर चीज जड़ी-बूटियों के समान होती है," उन्होंने कहा। - पेड़ बड़े हैं, लकड़ी है, जमीन से पानी निकाल सकते हैं और इसे ऊंचा पहुंचा सकते हैं। लेकिन कोई विशेष जीवविज्ञान दिखाई नहीं देता है जो पेड़ को घास से अलग करेगा। "

लेकिन, वर्गीकरण की कठिनाइयों के बावजूद, पेड़ों से संबंधित होने के निर्विवाद फायदे हैं। यह पौधों को ऊंचाई का लाभ उठाने की अनुमति देता है, जहां वे सूर्य के प्रकाश को अवशोषित कर सकते हैं और पराग और बीजों को वितरित कर सकते हैं, जैसे कि उनके रिश्तेदार, जमीन के करीब बढ़ रहे हैं, अनुभव के बिना। इसलिए, शायद यह शब्द "वृक्ष" के बारे में एक क्रिया के रूप में सोचना शुरू करना है, न कि एक संज्ञा के रूप में - "पौधे लगाने के लिए" या "पेड़ बनाने के लिए"। यह एक रणनीति है, अस्तित्व का एक मोड, जैसे कि तैराकी या उड़ान, हालांकि हमारे दृष्टिकोण से, यह बहुत धीमा है। एक निश्चित फिनिश लाइन के बिना "ट्री" करने के लिए - जब तक कुल्हाड़ी, परजीवी, या धन्यवाद बिजली आपको नष्ट कर देती है।