নকশাকারিত genomes কীভাবে ফুলগাছকে প্রাচীন বিপর্যয় টিকে থাকতে সাহায্য করতে পারে

প্রাচীন অস্থিরতা সম্ভবত genetically overloaded গাছগুলোর পক্ষে কাজ করেছিল

ফুলগাছ আধুনিক বিশ্বের বড় অংশ জুড়ে আধিপত্য করে, বন ও তৃণভূমি থেকে শুরু করে খামার ও বাগান পর্যন্ত। New Scientist-এ সংক্ষেপিত একটি নতুন evolutionary analysis ইঙ্গিত দিচ্ছে, এই সাফল্যের একটি অংশ এমন এক বৈশিষ্ট্যের সঙ্গে জড়িত হতে পারে, যা প্রায়ই সুবিধার চেয়ে বোঝা হিসেবে দেখা হয়: duplicated genomes। accidental whole-genome duplication, non-avian dinosaurs extinction-সংক্রান্ত বিপর্যয়সহ পৃথিবীর কিছু সবচেয়ে বিধ্বংসী environmental episode থেকে angiosperms-কে বাঁচতে সাহায্য করতে পারে বলে গবেষণাটি ইঙ্গিত দেয়।

এই ধারণা বিরুদ্ধাভাসপূর্ণ। বহু জীবের ক্ষেত্রে chromosomes-এর অতিরিক্ত কপি বহন করা গুরুতর সমস্যা তৈরি করতে পারে। বৃদ্ধি ব্যাহত হতে পারে, প্রজনন কঠিন হয়ে উঠতে পারে, এবং দীর্ঘমেয়াদি survival নিশ্চিত নয়। তবু, তীব্র planetary stress-এর সময় সেই দুর্বলতাগুলো কখনও কখনও সুবিধায় পরিণত হতে পারে।

Polyploidy কী

বেশিরভাগ যৌনপ্রজননকারী জীব প্রতিটি chromosome-এর দুটি কপি বহন করে, একটি করে প্রতিটি অভিভাবকের কাছ থেকে। গাছপালার ক্ষেত্রে এই নিয়মটি প্রায়ই আরও নমনীয়। অনেক গাছে দুটির বেশি কপি থাকতে পারে, যাকে polyploidy বলা হয়। Potatoes এবং কিছু wheat জাত অতিরিক্ত chromosome sets-সহ গাছের পরিচিত উদাহরণ।

ফুলগাছের মধ্যে polyploidy এখন সাধারণ। উৎস প্রতিবেদনে বলা হয়েছে, বর্তমানে বেঁচে থাকা angiosperms-এর প্রায় এক-তৃতীয়াংশ polyploid। কিন্তু এই বৈশিষ্ট্যের গভীর ইতিহাস বোঝা কঠিন ছিল। আগের বিশ্লেষণগুলো ইঙ্গিত দিয়েছিল, ancient genome duplications তুলনামূলকভাবে বিরল ছিল, কারণ অনেক polyploid lineages শেষ পর্যন্ত হারিয়ে গিয়েছিল।

নতুন গবেষণা আরও ধারালো প্রশ্ন তুলছে: যদি এত duplicate-genome lineage হারিয়ে যায়, তবে কিছু কেন টিকে রইল এবং ছড়িয়ে পড়ল?

দীর্ঘ evolutionary record

এটি অনুসন্ধান করতে গবেষকরা ৪৭০টি angiosperm species-এর genome বিশ্লেষণ করে প্রায় ১৫০ million years জুড়ে একটি evolutionary tree তৈরি করেন। সেই ইতিহাসে তারা ১৩২টি ancient genome-duplication ঘটনা শনাক্ত ও তারিখ নির্ধারণ করেন। ঘটনাগুলো সময়ের মধ্যে সমানভাবে ছড়ানো ছিল না। বরং, সেগুলো প্রায় ১০৮ million থেকে ১৪ million years ago-এর মধ্যে নয়টি prehistoric সময়পর্বে কেন্দ্রীভূত ছিল।

আশ্চর্যজনক বিষয় হলো, ওই ক্লাস্টারগুলোর প্রায় সবই climate shifts, oxygen levels পরিবর্তন, এবং mass extinctions-সহ বড় environmental বা geological disruption-এর সঙ্গে মিলে গেছে। এর একটি সময়কাল Cretaceous-এর শেষে asteroid-impact যুগের সঙ্গে মিলে যায়, যখন dinosaurs বিলুপ্ত হয়েছিল।

এই pattern ইঙ্গিত করে, পৃথিবী অস্থির হয়ে উঠলে genome duplication বারবার বেশি মূল্যবান হয়ে উঠেছিল। শান্ত সময়ে, বৈশিষ্ট্যটি উপকারী হওয়ার চেয়ে ব্যয়বহুল হতে পারে। সংকটের সময়, এর evolutionary math বদলে যেতে পারে।

খারাপ সময়ে অতিরিক্ত genome কীভাবে সাহায্য করতে পারে

প্রস্তাবিত mechanism হলো, duplicated DNA স্বয়ংক্রিয়ভাবে উপকারী নয়। বেশিরভাগ সময় এটি ক্ষতিকর হতে পারে। কিন্তু environmental upheaval selection pressure দ্রুত বদলে দেয়। habitat বদলে গেলে, climate দুলতে থাকলে, ecosystem ভেঙে পড়লে বা পুনর্গঠিত হলে, বেশি raw genetic material-সহ lineages-এর adapt করার জন্য বেশি পথ থাকতে পারে।

জিনের অতিরিক্ত কপি biological redundancy তৈরি করতে পারে। এই redundancy evolutionary experimentation-এর সুযোগ দেয়। একটি copy অপরিহার্য কাজ চালিয়ে যেতে পারে, আরেকটি drift, mutation, বা পরিবর্তিত ভূমিকা নিতে স্বাধীন হতে পারে। স্থিতিশীল পরিস্থিতিতে, এমন নমনীয়তা ব্যয়ের যোগ্য নাও হতে পারে। চরম stress-এর সময়, তা survival-এর পথ হয়ে উঠতে পারে।

এই ধারণা evolution-কে একরৈখিক অগ্রগতি নয়, বরং পরিস্থিতিনির্ভর একটি প্রক্রিয়া হিসেবে দেখার বৃহত্তর দৃষ্টিভঙ্গির সঙ্গে মেলে। এক যুগে অপচয় মনে হওয়া বৈশিষ্ট্য অন্য যুগে সিদ্ধান্তমূলক হয়ে উঠতে পারে। Polyploidy এমনই একটি বৈশিষ্ট্য বলে মনে হয়। স্বাভাবিক সময়ে এটি fitness কমাতে পারে, কিন্তু পরিস্থিতি বিশৃঙ্খল হলে, এটি adaptability-এর ভাণ্ডারে পরিণত হতে পারে।

Angiosperms কেন গুরুত্বপূর্ণ

ফুলগাছ কোনো ছোটখাটো কৌতূহল নয়। তারা স্থলজ ecosystem এবং মানব agriculture-এর ভিত্তি। আগের planetary shock-গুলো তারা কীভাবে টিকে গিয়েছিল তা বোঝা শুধু prehistory পুনর্গঠনের জন্য নয়, আধুনিক environmental change-এর মুখে resilience নিয়ে ভাবার জন্যও গুরুত্বপূর্ণ।

গবেষণাটি বলে না যে গাছপালা সহজেই যেকোনো disruption সামলে নিতে পারে। তবে এটি ইঙ্গিত দেয়, আধুনিক angiosperms-এ যে flexibility দেখা যায়, তার কিছু অংশ হয়তো বারবার আসা বিপর্যয়ের সঙ্গে সংঘাতের মধ্যেই গড়ে উঠেছে। আজকের abundance আংশিকভাবে কোটি কোটি বছর আগের survival filter-এর ফল হতে পারে।

এটি একটি দীর্ঘদিনের evolutionary puzzle-ও ব্যাখ্যা করে। যদি polyploidy এতই ব্যয়বহুল হয়, তাহলে এটি এখনও ফুলগাছে এত ব্যাপক কেন? উত্তর হতে পারে, বিরল কিন্তু তীব্র global crisis বারবার এর পক্ষে হিসাব পাল্টে দিয়েছে।

টিকে থাকা ও ভাগ্যের কথা মনে করিয়ে দেয়

এই গবেষণার ফল ঐতিহাসিক ও পরিসংখ্যানগত, প্রাচীন ecosystem-এর সরাসরি পুনরাবৃত্তি নয়। upheaval সময়ের সঙ্গে সম্পর্ক থাকা প্রতিটি lineage-এর জন্য exact biological pathway প্রমাণ করে না। কিছু duplicated genome তবুও হারিয়ে গেছে, এবং অনেক non-polyploid গাছও বেঁচে গেছে। Evolution খুব কমই একক কারণের ব্যাখ্যা দেয়।

তবু pattern-টি শক্তিশালী। এটি ইঙ্গিত দেয় যে বড় environmental disruption শুধু species ধ্বংস করেনি; বরং পূর্বে অদক্ষ মনে হওয়া লুকানো flexibility-র রূপগুলোকেও বেছে নিতে পারে। সেই অর্থে, ফুলগাছ তাদের আধুনিক প্রাধান্যের একটি অংশ হয়তো প্রজননের এমন দুর্ঘটনার কাছে ঋণী, যা গ্রহে চাপের সময় অপ্রত্যাশিতভাবে কাজে লেগেছিল।

এটি পরিচিত একটি কাহিনির চমকপ্রদ সংশোধন। Mass extinctions প্রায়ই শুধু ক্ষতির গল্প হিসেবে দেখা হয়। এই গবেষণা সেই বৈশিষ্ট্যগুলোর দিকে ইঙ্গিত করে, যেগুলো পরে আসা কিছু lineages-এর টিকে থাকা সম্ভব করেছে। angiosperms-এর ক্ষেত্রে, অতিরিক্ত genome বহন করা ছিল এমন এক নীরব সুবিধা, যা তাদের বারবার planetary crisis পেরিয়ে যেতে এবং শেষ পর্যন্ত জীবজগৎকে নতুনভাবে গড়ে তুলতে সাহায্য করেছে।

এই নিবন্ধটি New Scientist-এর প্রতিবেদনের ভিত্তিতে লেখা হয়েছে। মূল নিবন্ধটি পড়ুন.