উদ্ভিদ যে পাতার ক্ষুদ্র ছিদ্রের মাধ্যমে শ্বাস নেয়, তা বিজ্ঞানীদের কাছে দীর্ঘদিন ধরেই জানা। এই ক্ষুদ্র ছিদ্রকে স্টোমাটা বলা হয়। তবে এবার প্রথমবারের মতো সরাসরি উদ্ভিদের শ্বাস নেওয়ার প্রক্রিয়া চোখে দেখার সুযোগ তৈরি হয়েছে। যুক্তরাষ্ট্রের ইউনিভার্সিটি অব ইলিনয় আরবেনা–শ্যাম্পেইনের গবেষকেরা একটি যুগান্তকারী যন্ত্র তৈরি করেছেন, যার মাধ্যমে স্টোমাটার কার্যক্রম বাস্তব সময়ের ভিডিওতে ধারণ করা সম্ভব হয়েছে।
স্টোমাটাকে অনেক সময় উদ্ভিদের ‘মুখ’ বলা হয়। এই ছিদ্রের মাধ্যমেই উদ্ভিদ সালোকসংশ্লেষণের জন্য কার্বন ডাই–অক্সাইড গ্রহণ করে এবং অক্সিজেন ও জলীয় বাষ্প ত্যাগ করে। নতুন যন্ত্রটিতে উচ্চ ক্ষমতাসম্পন্ন কনফোকাল মাইক্রোস্কোপ, গ্যাস আদান–প্রদান পরিমাপের প্রযুক্তি এবং উন্নত মেশিন লার্নিং সফটওয়্যার যুক্ত করা হয়েছে। পরীক্ষার সময় পাতার একটি ছোট অংশ যন্ত্রটিতে স্থাপন করে সেখানে তাপমাত্রা, আর্দ্রতা, আলো ও কার্বন ডাই–অক্সাইডের মাত্রা নিখুঁতভাবে নিয়ন্ত্রণ করা হয়।
গবেষকদের ধারণ করা ভিডিওতে দেখা যায়, উদ্ভিদ কীভাবে কার্বন ডাই–অক্সাইড শোষণ করছে এবং একই সঙ্গে অক্সিজেন ও জলীয় বাষ্প নির্গত করছে। উন্নত ইমেজিং ও সেন্সরের মাধ্যমে এই পরিবর্তনগুলো শনাক্ত করা সম্ভব হয়েছে। ইউনিভার্সিটি অব ইলিনয়ের উদ্ভিদ জীববিজ্ঞান বিভাগের অধ্যাপক অ্যান্ড্রু লিকি জানান, আলোতে স্টোমাটা খোলে এবং অন্ধকারে বন্ধ হয়ে যায়। এর ফলে উদ্ভিদ একদিকে সালোকসংশ্লেষণ করতে পারে, অন্যদিকে ভেতরের পানির অপচয় কমে। তাপমাত্রা বেশি হলে বা পর্যাপ্ত পানি না পেলে স্টোমাটা বন্ধ হয়ে যায়, এতে উদ্ভিদের বৃদ্ধি ব্যাহত হয়।
গবেষণা দলটি জানায়, যন্ত্রটি তৈরি করতে প্রায় পাঁচ বছর সময় লেগেছে। অণুবীক্ষণিক পর্যায়ে সামান্য কম্পনও যেন চিত্রে প্রভাব না ফেলে, সে জন্য বিশেষ প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ মোকাবিলা করতে হয়েছে। একাধিক প্রোটোটাইপ পরীক্ষার পর স্থিতিশীল নকশা চূড়ান্ত করা সম্ভব হয়েছে।
বিশেষজ্ঞদের মতে, এই প্রযুক্তি ভবিষ্যতে শস্য প্রজননে বড় ধরনের পরিবর্তন আনতে পারে। স্টোমাটার ঘনত্ব ও নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি বিশ্লেষণ করে এমন ফসল উদ্ভাবন করা সম্ভব হবে, যা কম পানিতে বেশি ফলন দিতে সক্ষম। বর্তমান সময়ে পানির সংকট ও জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাব মোকাবিলায় এটি কৃষিবিজ্ঞানে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখতে পারে। গবেষণার তথ্য প্ল্যান্ট ফিজিওলজি জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে।
সিএ/এমআর
