हरित वनस्पती आणि वृक्ष हे प्रकाशसंश्‍लेषण प्रक्रियेने पाणी, कार्बन डायऑक्‍साइड आणि काही खनिजे यांचे रूपांतर प्राणवायू आणि अन्य काही पदार्थांमध्ये करीत असतात. ही प्रक्रिया अविरतपणे सुरू असते आणि ती थांबली, तर पृथ्वीवरील सृष्टीच्या अस्तित्वालाच आव्हान उभे राहील. त्यामुळे प्रकाशसंश्‍लेषण प्रक्रियेला अनन्यसाधारण महत्त्व आहे, यात शंका नाही. तथापि, ही प्रक्रिया सर्वश्रुत असली तरी अणू-रेणूंच्या स्तरावर ही प्रक्रिया नेमकी कशी घडते, याचा अंदाज संशोधकांना आजवर आलेला नव्हता. मात्र आता नव्या संशोधनाने यावर प्रकाशझोत टाकण्याचा प्रयत्न केला आहे.
लॉरेंस बर्कले प्रयोगशाळेतील संशोधकांनी गेली दहा वर्षे यावर काम केले आहे. त्यांनी आपली ताजी निरीक्षणे आता जाहीर केली आहेत. अत्याधुनिक तंत्रज्ञानाचा वापर करून या संशोधक तुकडीने प्रकाशसंश्‍लेषण नेमके कसे होत असेल, हे शोधून काढण्याचा प्रयत्न केला. एक्‍स-रे क्रिस्टलोग्राफी आणि एक्‍स-रे एमिशन स्पेक्‍ट्रोस्कोपी या तंत्रांचा उपयोग करून प्रकाशसंश्‍लेषण होण्यास कारणीभूत प्रथिनांच्या रचनेचा आणि त्या रचनेत या प्रक्रियेदरम्यान होणाऱ्या बदलांचा वेध संशोधकांनी घेतला आहे. या तंत्रांमुळे प्रथिनांची रचना आणि रासायनिक माहिती यांचा वेध एकाच वेळेस घेणे शक्‍य झाले. पारंपरिक एक्‍स-रे तंत्रज्ञान वापरले तर त्यात अनेक मर्यादा येतात. एक म्हणजे ज्या प्रथिनांचा अभ्यास करायचा आहे, ती अगोदर गोठवावी लागतात आणि त्यामुळे त्यांचा अभ्यास केवळ स्थिर अवस्थेत ती असताना करता येतो. साहजिकच त्या प्रथिनांच्या रचनेत बदल होत असताना रासायनिक प्रक्रिया घडत असतील, तर त्यांचा थांगपत्ता लागत नाही. आता संशोधकांनी जी तंत्रे वापरली आहेत, त्यामुळे प्रथिनांचा वेध सामान्य तापमानाला घेता येतोच; शिवाय त्यादरम्यान घडणाऱ्या रासायनिक प्रक्रियाही टिपता येतात. प्रकाशसंश्‍लेषण ही तशी किचकट प्रक्रिया आहे. कारण तीत पाण्याचे विघटन होते. या प्रक्रियेत चार प्रकाशकणांची आवश्‍यकता असते आणि प्रक्रियेदरम्यान चार अवस्था असतात. या चार अवस्था कशा कशा गाठल्या जातात, हे संशोधकांनी नवे तंत्रज्ञान वापरून शोधून काढण्याचा प्रयत्न केला. प्रथिनांच्या रचनेत एका अवस्थेतून दुसऱ्या अवस्थेत जाताना कसा बदल होत जातो, हे कळणे आता सोपे झाले आहे, असे संशोधकांनी म्हटले आहे. विश्‍लेषण करण्याचे नवे तंत्रज्ञान आणि संगणकीय प्रणाली यामुळे संशोधकांनी जणू प्रकाशसंश्‍लेषण प्रक्रियेदरम्यान होणाऱ्या रासायनिक क्रियांचे चित्रण करण्यात यश मिळविले आहे.
पुण्याच्या बातम्या वाचण्यासाठी येथे क्लिक करा
अर्थात, संशोधन अद्याप संपलेले नाही. अजून मोठा पल्ला गाठायचा आहे. विशेषतः ही रासायनिक प्रक्रिया पूर्ण कशी होते आणि वितंचके विविध अवस्थेत तयार कशी होतात, याचा उलगडा अजून व्हायचा आहे. मात्र एक खरे की जीवसृष्टीच्या दृष्टीने महत्त्वाची असणारी प्रकाशसंश्‍लेषण प्रक्रिया कशी होते, या गूढाचे एकेक पदर आता संशोधक बाजूला करीत आहेत. प्राणवायूशिवाय सृष्टीचा विचारही होऊ शकत नाही. तेव्हा ज्या प्रकाशसंश्‍लेषण प्रक्रियेतून पाण्याचे विघटन होऊन प्राणवायू निर्माण होतो, त्या प्रक्रियेचे अंतरंग मानवाला माहीत होणे आवश्‍यक आहे. संशोधक अविरतपणे यावर संशोधन करीत आहेत आणि पुढचा टप्पादेखील ते लवकरच गाठतील, अशी अपेक्षा आहे. मात्र या संशोधनाचे महत्त्व केवळ प्रकाशसंश्‍लेषण कसे होते, याचा उलगडा होणे एवढ्यापुरते सीमित नाही. जग पारंपरिक ऊर्जास्रोतांना पर्याय शोधत आहे. विशेषतः अशा अपारंपरिक आणि एका अर्थाने अक्षय्य ऊर्जास्रोतांच्या शोधात जग आहे, जे ऊर्जा देतात आणि तीही पर्यावरणाची हानी न करता. प्रकाशसंश्‍लेषण प्रक्रिया यासाठी दिशादर्शक ठरेल. सूर्यप्रकाशाच्या मदतीने पाण्याचे विघटन करून प्राणवायू निर्माण करण्याची ही प्रक्रिया अद्भुत अशीच आहे. तिच्या अंतरंगात डोकावता आले तर संशोधकांना अपारंपरिक आणि पर्यावरणपूरक ऊर्जानिर्मितीसाठी नवी दिशा मिळेल. त्या दृष्टीनेही प्रकाशसंश्‍लेषण प्रक्रियेचे गूढ उकलणे महत्त्वाचे आहे यात शंका नाही.
सकाळ+ चे सदस्य व्हा
ब्रेक घ्या, डोकं चालवा, कोडे सोडवा!
Read latest Marathi news, Watch Live Streaming on Esakal and Maharashtra News. Breaking news from India, Pune, Mumbai. Get the Politics, Entertainment, Sports, Lifestyle, Jobs, and Education updates. And Live taja batmya on Esakal Mobile App. Download the Esakal Marathi news Channel app for Android and IOS.