ගස්වලට හිරු එළිය අවශ්‍ය වන්නේ ඒවායේ පත්‍ර කොළ පාට වන්නට  සමානවන හේතුවකිනි. Scottb211/Flickr, CC BY

ගස්වලට හිරු එළිය අවශ්‍ය වන්නේ ඇයි? පරිසර විද්‍යාඥයෙක් ප්‍රභාසංශ්ලේෂණය පැහැදිලි කරයි

ප්‍රශ්නය අසන්නේ: උතුරු කැරොලිනාවේ, ඇෂෙවිල් හී නව හැවිරිදි Tillman

පිළිතුරු දෙන්නේ: ඊශානදිග එක්සත් ජනපදයේ Quinnipiac විශ්වවිද්‍යාලයේ පරිසර විද්‍යාව පිළිබඳ සහකාර මහාචාර්ය,  Rebekah Stein

ඔබට ආහාර අවශ්‍යවන්නේ යම් හේතුවක් නිසා ද. ගස්වලට හිරු එළිය අවශ්‍යවන්නේ ද ඒ හේතුවමයි. ශාක, සිය සියලුම සෛල බල ගැන්වීමට උපකාරී වන ආහාර තමන්ම සාදා ගන්නා ආකාරය පිළිබඳ තීරණාත්මක සංඝටකයක් වන්නේ සූර්ය කිරණවලින් ලැබෙන ශක්තියයි.  ශාක, වගා කොට අස්වැන්න නෙලා ගෙනෙ හෝ  දඩයම් කර හෝ තම ආහාර සපයාගන්නේ නැති හෙයින්,  ඒවාට තමන්ගේම ආහාර නිෂ්පාදනය කළ යුතුවෙයි. ශාක තම ආහාර සාදා ගන්නා ආකාරය ප්‍රභාසංස්ලේෂණය (photosynthesis) නම් වූ සුවිශේෂී හා වැදගත් රසායනික ක්‍රියාවලියකි.

පත්‍ර කොළ පැහැ ගන්වන්නේ හර්තප්‍රද හෙවත් ක්ලෝරෝෆිල් යන වර්ණකයෙනි. Kristian Peters-Fabelfroh/Wikimedia, CC BY-SA

ප්රභාසංස්ලේෂණය යනු කුමක්ද?

ශාකවල සහ අනෙකුත් සියලුම සජීවීන්ගේ සෛලවල ඉන්ද්‍රියිකා(organelles) ලෙස හඳුන්වන අන්වීක්ෂීය සංරචක ඇත. ශාක සෛල තුළ ඇති එක් ඉන්ද්‍රියිකා වර්ගයක් වන්නේ හරිතලවය(chloroplast). හර්තප්‍රද හෙවත් ක්ලෝරෝෆිල් යන   වර්ණකය එහි අඩංගු වන අතර  ශාක පත්‍ර කොළ පැහැයට හැරෙන්නේ එයිනි . ක්ලෝරෝෆිල් වලට හිරු එළිය ලැබෙන විට එය ප්‍රභාසංශ්ලේෂණ ප්‍රතික්‍රියාව ආරම්භ කරයි.

ප්‍රභාසංස්ලේෂණය යන නම පැමිණියේ පුරාණ ග්‍රීක වචන වන “photo” යන්නෙන් වන අතර ඉන් අදහස් වන්නේ ආලෝකය සහ ‘සෑදීමට’ යන තෙරෙඋම ඇති “සංශ්ලේෂණය” යන්නයි. මෙම ආහාර සෑදීමේ ක්‍රියාවලියේදී ශාක වාතයෙන් සහ ජලයෙන් කාබන් ඩයොක්සයිඩ් ලබා ගන්නා අතර හිරු එළියෙන් ලැබෙන ශක්තියෙන් ග්ලූකෝස් සාදයි. ග්ලූකෝස් යනු ඉතා සරල සීනි වර්ගයකි. එය සරල සංයෝගයක් නිසා එය සෑදීමට පහසුය.

බොහෝ විට, ප්‍රභාසංශ්ලේෂණය ශාක පත්‍රවල සිදු වන අතර, ආහාර සෑදීම සඳහා පත්‍ර, හිරු එළිය ලබා ගනී.  කෙසේවෙතත්, ඇත්ත වශයෙන්ම ඒවායේ ක‍ඳෙන් නැතිනම් දණ්ඩෙන්  හිරු එළිය අවශෝෂණය කරන සමහර විශේෂ ශාක ඇත.  මේවායින් සමහරක් balloon-shaped golden barrel  පතොක්, කටු සහිත Munz’s Cholla සහ පැඩල හැඩැති ගොරෝසු පෙයාර්ස් වැනි පතොක් ඇතුළත් වේ. දුර්ලභ පාම් ශාකයක් වන Cryosophila albida වැනි සමහර ශාකවල  ප්‍රභාසංශ්ලේෂණය කළ හැකි මුල් පවා ඇත.

සූර්යාලෝකය, ශාකවලට ජලය සහ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් කාබෝහයිඩ්‍රේට් බවට පත් කිරීමටඅවශ්‍ය ශක්තිය ලබා දෙයි – ශාකවල සෛල ජීවත් වීමට හා වර්ධනය වීමට අවශ්‍ය ආහාර.කාබෝහයිඩ්‍රේට්ය At09kg/Wikimedia, CC BY-SA

ප්‍රභාසංශ්ලේෂණය වසර බිලියන ගණනක් පැරණිය

ප්‍රභාසංස්ලේෂණය වසර බිලියන 3.5 කට පෙර සිට පරිණාමය විය. මුලදී, මේ ආකාරයෙන් සීනි සෑදිය හැකිව තිබුණේ වර්තමාන ඇල්ගී වැනි තනි සෛල ජීවීන්ට පමණි. ඔක්සිජන් යනු ප්‍රභාසංශ්ලේෂණ ක්‍රියාවලියෙන් අපතේ යන නිෂ්පාදනයක් වන අතර කාලය ගතවීමත් සමඟ මෙම ඒක සෛලික ජීවීන් පෘථිවි වායුගෝලය වෙනස් කිරීමට ප්‍රමාණවත් තරම් ඔක්සිජන් නිකුත් කළේය. අවසානයේදී, අපට සහ අනෙකුත් සියලුම සතුන්ට ජීවත් වීමට සහ හුස්ම ගැනීමට හැකි වීමට මෙය(ඔක්සිජන්) අවශ්‍ය විය.

කාලයාගේ ඇවෑමෙන්, ජලජ පැලෑටි වර්ධනය වූ අතර,  වසර මිලියන 500 කට පමණ පෙර ශාක ක්‍රමයෙන් ගොඩබිම වෙත සංක්‍රමනය වූයේ, ඒවායේ(ශාකවලට) වඩාත්ම වැදගත් සම්පත වන සූර්යාලෝකය වෙත වඩාත් හොඳින් ප්‍රවේශ වීමට හැකි වන පරිදිය. ශාක අවසානයේ වසර මිලියන 350 කට පමණ පෙර වන විට ගස් උස විය. අඩි 150 ක් දක්වා උසට වැඩුණු පළමු ගස පරිණාමය වූයේ මෙයාකාරවය. මෙම ගස්, පෙනුමෙන් අද අප දකින සදාහරිත ගස්,  අපි කියමුකෙඔ  සරල පයින් වෘක්ෂ, firs සහ spruce වැනි විය. මීට වසර මිලියන 125 කට පමණ පෙර, අද අප දකින the maples, oaks  සහ beech ගස් මෙන් දිස් වූ ගස්, ඩයිනෝසෝරයන් පෘථිවිය පාලනය කරන සමයේ පෘථිවි භූ දර්ශනය තුල දිස් වූ ඒවාය.

හුදෙක් ශාක සඳහාම පමණක්  නොවේ

සූර්යයා පෘථිවියට ශක්තිය සපයයි. කෙසේ වෙතත්, මිනිසුන් වන අපට සෘජුවම සූර්යයා ගෙන් අපගේ ශරීරයට බලය ලබා ගැනීමට හැකි වන අයුරු එය භාවිතා කිරීමට හැකියාවක් නැත. ඉතින් අපි කොහොමද සූර්ය ශක්තියෙන් ප්‍රයෝජන ගන්නේ? ශාක  අප වෙනුවෙන් එය ඉ‍ටු කරයි.

ශාක, එම ශක්තිය ලබාගෙන අපට සහ අනෙකුත් සතුන්ට, කෑමට ආහාර සහ හුස්ම ගැනීමට ඔක්සිජන් සාදයි. ශාක හා ප්‍රභාසංශ්ලේෂණයෙන් තොරව අපට පැවැත්මක් නැත.

වසර බිලියන 3.5 කට පෙර පැරණි කුඩා ඒක සෛලික ජීවීන් මෙන්, අදටත්

සමහර ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් ප්‍රභාසංස්ලේෂණය භාවිතා කරයි. විශේෂයෙන්, අපට දර්ශනය වන,  විල් ජලයේ සහ සාගරයේ මතුපිට දිවි ගෙවන ඇල්ගී ප්‍රභාසංස්ලේෂණය භාවිතා කරයි. ඇල්ගී කොළ පාට වීමට හේතුව ක්ලෝරෝෆිල් ය.

වැඩීමට හිරු එළිය භාවිතා කරන ජලජ ශාක ඇත. සූර්යාලෝකය ජලය හරහා හොඳින් ගමන් නොකරන නිසා එම ජලජ ශාක සාමාන්‍යයෙන් අඩු හිරු එළිය භාවිතා කරයි.

සමහර ශාකවලට හිරු එළිය අඩු ජලය යට ප්‍රභාසංශ්ලේෂණය කළ හැක. Chesapeake Bay Program/Flickr, CC BY-NC

ඊට අමතරව ගතහොත්, ප්‍රභාසංස්ලේෂණය කළ හැකි සතුන් සිටින්නේ ඉතා ස්වල්පයකි. pea aphid කුඩිත්තන් විශේෂය ශක්තිය නිපදවීම පිණිස  හිරු එළිය ප්‍රයෝජනය  ගැනීමට වර්ණක භාවිතා කරයි.  සූර්යාලෝකයෙන් ශක්තිය නිපදවීමට Oriental hornet  බාහිර සැකිල්ලේ වර්ණකයක් භාවිතා කරයි. මරකත-කොළ මුහුදු හම්බෙල්ලන් ඇල්ගී අනුභව කරන අතර අනතුරුව, ප්‍රභාසංශ්ලේෂණය සඳහා ඇල්ගී වලින් ක්ලෝරෝෆිල් ශරීරයට ඇතුළත් කරයි. මේ උපක්‍රමය නිසා මුහුදු හම්බෙල්ලාට මාස නවයක් නොකා ඉන්න පුළුවන.

දැන් ඉතින් අප මුලින් අසන ලද, ශාකවලට හිරු එළිය අවශ්ය වන්නේ ඇයි? යන ප්රශ්නයට කෙටියෙන් පිළිතුරු දෙතොත්,  ශාකවලට හිරු එළිය අවශ්ය වන්නේ (ඒවාට) ආහාර සෑදීම සඳහායි. සූර්යාලෝකය ඔවුන්ගේ ආහාර බවට පත් කර ගන්නා ගස් හා අනෙකුත් ශාකවලට ස්තුතිවන්ත වන්නට, පෘථිවියේ සෙසු ජීවීන්ගෙන් වැඩි ප්‍රමාණයකට ද ආහාර ගැනීමට අවස්ථාව උදාවී තිබේ!

Curious Kids – The Conversation(11th March, 2024) හී පලවන Why do trees need sunlight? An environmental scientist explains photosynthesis  යන ලිපිය ඇසුරෙනි