تعارف
فطرت، دانتوں اور پنجوں میں سرخ، ایسے جانداروں سے بھری پڑی ہے جو آگے بڑھنے کے لیے اپنے پڑوسیوں کو کھاتے ہیں۔ لیکن نظریاتی ماحولیات کے ذریعہ مطالعہ کردہ نظاموں میں ہولی مولریونیورسٹی آف کیلی فورنیا، سانتا باربرا میں ماحولیات، ارتقاء اور سمندری حیاتیات کے اسسٹنٹ پروفیسر کے مطابق، استعمال شدہ اشیاء حیران کن طریقوں سے صارفین کا حصہ بن جاتی ہیں۔
مولر بنیادی طور پر پروٹسٹس کا مطالعہ کرتا ہے، جو امیبا اور پیرامیشیا جیسے یونی سیلولر مائکروجنزموں کا ایک وسیع زمرہ ہے جو جانوروں، پودوں اور فنگس کے مانوس میکروسکوپک زمروں میں فٹ نہیں ہوتا ہے۔ جو چیز اسے سب سے زیادہ متوجہ کرتی ہے وہ ہے کچھ پروٹسٹوں کی صلاحیت ہے کہ وہ ان خلیوں کے حصوں کو آپٹ کر سکتے ہیں جن کا وہ شکار کرتے ہیں۔ اپنے شکار کے ان ابھی تک کام کرنے والے ٹکڑوں سے لیس، پروٹسٹ نئے رہائش گاہوں میں پھیل سکتے ہیں اور جہاں وہ پہلے نہیں رہ سکتے تھے وہاں زندہ رہ سکتے ہیں۔
ان کو دیکھنا مولر کو آج کے ماحولیاتی نظام کی بنیادی ساخت اور ارتقائی قوتوں کے بارے میں ایک مخصوص نظریہ دیتا ہے جنہوں نے انہیں بنایا۔ پروٹسٹوں کی جانب سے آرگنیلز کا چھینا جانا عجیب لگ سکتا ہے، لیکن ہمارے اپنے خلیات میں موجود مائٹوکونڈریا ہمیں ہمارے قدیم آباؤ اجداد کے میٹابولک حصول کی ایک متعلقہ قسم کی مصنوعات کے طور پر نشان زد کرتا ہے۔
"وسیع تر معنوں میں، یہ اس بارے میں سوالات ہیں کہ حیاتیات کب اور کیسے مہارت حاصل کرتے ہیں، اور وہ کسی نئی چیز تک رسائی حاصل کرکے اس مہارت کو کیسے توڑ سکتے ہیں،" انہوں نے کہا۔ "میرے نزدیک، یہ کام اس بارے میں سوالات کو حل کرتا ہے کہ حیاتیات اپنے ماحولیاتی مقام کو کیسے پھیلاتے ہیں، یہ حصول کیسے مستقل ہو سکتا ہے، اور اس کا کیا مطلب ہے کہ میٹابولزم زندگی کے درختوں کی شاخوں کے سروں پر کیسے چھلانگ لگاتا ہے۔"
Quanta مولر کے ساتھ اپنے کیریئر، حاصل شدہ میٹابولزم اور نظریاتی ماحولیات پر اس کی تحقیق کے بارے میں ٹیلی فون پر بات کی۔ انٹرویو کو کم کیا گیا ہے اور وضاحت کے لیے اس میں ترمیم کی گئی ہے۔
آپ ماحولیات اور ارتقاء کے حلقوں میں "حاصل شدہ میٹابولزم" پر اپنے کام کے لیے مشہور ہو گئے ہیں۔ کیا یہ وہ اصطلاح ہے جس کے ساتھ آپ آئے ہیں؟
جان بوجھ کر نہیں۔ میرا مطلب آپ کے میٹابولزم کے ان حصوں سے ہے جو آپ کے اپنے جینوم میں انکوڈ نہیں ہیں۔ آپ کسی اور پرجاتی کے ساتھ وابستہ ہو کر کسی طرح ان تک رسائی حاصل کرتے ہیں۔
اس میں سمبیوسس کی کچھ شکلیں شامل ہیں، لیکن یہ اس سے زیادہ ہے۔ اس میں کلوروپلاسٹ کا حصول، فتوسنتھیس کے لیے یوکرائیوٹک آرگنیلز، کھانے والے شکار سے، اور یہاں تک کہ افقی جین کی منتقلی جیسی چیزیں بھی شامل ہیں، جہاں ایک جین یا میٹابولک جینز کا ایک مکمل پیکج دوسرے جاندار سے نکالا جاتا ہے۔
میں ایک کمیونٹی ایکولوجسٹ کے طور پر تربیت یافتہ ہوں، اس لیے مجھے ان کرداروں میں بہت دلچسپی ہے جو جاندار ماحولیاتی نظام میں ادا کرتے ہیں اور یہ کہ وہ طاق اپنی زندگی میں کس طرح پھیلتے اور سکڑتے ہیں۔ حاصل شدہ میٹابولزم کا مطالعہ اس کے ساتھ ایک قدرتی فٹ کی طرح محسوس ہوا، کیونکہ یہ اس بارے میں بہت زیادہ ہے کہ حیاتیات اپنے طاق کو کس طرح بڑھا سکتے ہیں۔
کیا انسانوں کے پاس ہمارے گٹ بیکٹیریا سے میٹابولزم حاصل ہوتا ہے؟
میرے خیال میں یہ ایک بہترین مثال ہے۔ متنوع کھانے کے ذرائع کو کھانے اور انہیں میٹابولائز کرنے کی ہماری بہت زیادہ صلاحیت ان بیکٹیریا پر آتی ہے۔ کچھ اہم وٹامنز اور کوفیکٹرز جن کی ہمیں ضرورت ہوتی ہے، جیسے وٹامن K، ہمارے آنت کے اندر رہنے والے جرثوموں کے ذریعے تیار کیے جاتے ہیں۔ ہم ان شراکتوں پر بہت زیادہ بھروسہ کرتے ہیں۔
تحقیق کے اس سلسلے میں آپ کو کس چیز کی طرف راغب کیا؟
آپ جانتے ہیں، بیکٹیریا اکثر ایک ایسے عمل سے گزرتے ہیں جسے "گرنا اور بھاگنا" کہا جاتا ہے۔ وہ وسائل کی طرف کچھ کیمیائی اشارے کی پیروی کرتے ہیں، لیکن جب سگنل باہر نکل جاتا ہے، وہ رک جاتے ہیں، وہ گھومتے ہیں اور بے ترتیب سمت میں چلے جاتے ہیں۔ میرے خیال میں یہ بات مجھ سمیت بہت سے سائنسدانوں کے لیے بھی درست ہے۔ ہم اکثر اپنی ناک کی پیروی کرتے ہیں اور ان چیزوں کا پیچھا کرتے ہیں جن کے بارے میں ہم پرجوش ہوجاتے ہیں۔ اور بعض اوقات یہ ہمیں غیر متوقع جگہوں پر لے جاتا ہے۔
تعارف
میں خوش قسمت تھا. میرے والدین دونوں نے سائنسدانوں کے طور پر تربیت حاصل کی، اور اگرچہ ان میں سے کسی نے بھی ایک کے طور پر کام نہیں کیا جب میں بڑا ہو رہا تھا، لیکن میں جانتا تھا کہ تحقیق ایک کیریئر کا آپشن ہے۔ میں Rutgers یونیورسٹی میں اپنی انڈرگریجویٹ تعلیم میں بھی بہت خوش قسمت رہا، اس میں میرے پاس ایسے پروفیسر تھے جنہوں نے دلچسپی لی اور مجھے سمندری جرثوموں پر تحقیق کرنے والے ایک فیکلٹی ممبر سے جوڑ دیا۔ جس سائنسدان کے ساتھ میں نے پہلی بار کام کیا، پال فالکوسکی، انتخابی مفادات رکھتا ہے۔ لیکن ایک چیز جس کا وہ اس وقت مطالعہ کر رہا تھا وہ یہ تھا کہ کس طرح کلوروپلاسٹ زندگی کے درخت کے گرد پھیل گئے۔
یہیں سے حاصل شدہ میٹابولزم میں میری دلچسپی کا آغاز ہوا۔ مجھے یہ مکمل طور پر دلکش لگا، یہ خیال جس کے بارے میں میں نے درسی کتابوں میں پودوں کی ایک خصوصیت کے طور پر سیکھا وہ دراصل وہ چیز تھی جو انہیں چند ارب سال پہلے ایک جراثیم کو کھا کر حاصل ہوئی تھی۔ اور یہ کہ ایسا کئی بار ہو چکا ہے۔ میں نے پال اور کے ساتھ کام کرنا شروع کیا۔ میٹ جانسن، جو اس وقت ان کا پوسٹ ڈاک تھا، ان جانداروں پر جو آج کلوروپلاسٹ چوری کرتے ہیں اور وہ ہمیں اس ارتقائی عمل کے بارے میں کیا بتا سکتے ہیں۔
مجھے یہ خیال پسند ہے کہ ایک حیاتیات کلوروپلاسٹ کے بغیر زندگی کی شروعات کر سکتا ہے، اور پھر صرف ایک کو اٹھا سکتا ہے۔
ٹھیک ہے؟ ذرا تصور کریں کہ اگر ہمارے پاس دوپہر کے کھانے کے لیے سلاد ہے، اور پھر اچانک ہمارے بازو سبز ہو گئے! میں اس وقت جنوبی کیلیفورنیا میں رہتا ہوں — میں کلاسوں کے درمیان چہل قدمی کر سکتا ہوں اور اپنی ضرورت کی تمام توانائی حاصل کر سکتا ہوں۔ اگرچہ مجھے دوپہر کا کھانا پسند ہے، اس لیے مجھے یقین نہیں ہے کہ میں واقعی اس کا مزہ دوں گا۔
بہت سے معاملات میں، یہ جاندار جو کلوروپلاسٹ حاصل کرتے ہیں، فوٹو سنتھیس کرنے کے لیے کافی حد تک پابند ہو جاتے ہیں۔ کچھ انواع جن پر ہم کام کرتے ہیں وہ مر جائیں گی اگر وہ فوٹو سنتھیسائز نہیں کر سکیں، لہذا اگر وہ کلوروپلاسٹ چوری کرنے کا شکار نہ ڈھونڈ سکیں تو وہ زندہ نہیں رہ سکتیں۔ یہ میرے لیے ایک ارتقائی تجسس ہے کہ انہوں نے خود کو اس کونے میں لے لیا۔
کیا ان پرجاتیوں کو کلوروپلاسٹ چوری کرتے رہنا ہے کیونکہ وہ آخرکار ٹوٹ جاتے ہیں؟
عام طور پر، ہاں۔ تاہم، یہ کلوروپلاسٹ چوری کرنے والے نسب اس لحاظ سے مختلف ہوتے ہیں کہ وہ کلوروپلاسٹ کو برقرار رکھنے میں کتنے اچھے ہیں۔ سمندری ciliates کے اس گروپ میں جس پر ہم کام کرتے ہیں۔ میسوڈینیم، کچھ نسبیں کلوروپلاسٹ بالکل نہیں چراتی ہیں۔ کچھ انہیں چوری کر کے زمین میں واقعی تیزی سے چلا دیتے ہیں۔ اور دوسرے انہیں چوری کرتے ہیں بلکہ اپنے شکار سے فنکشنل نیوکللی بھی چراتے ہیں، جس کا مطلب ہے کہ وہ زیادہ کلوروپلاسٹ بنا سکتے ہیں۔
مجھے جو استعارہ پسند ہے وہ یہ ہے کہ جو کلوروپلاسٹ چوری نہیں کرتے وہ اچھے سلوک کرنے والے بچے کی طرح ہیں جس نے کبھی کار نہیں چرائی۔ دوسرے لوگ خوشی کی خوشی میں گاڑی چوری کرتے ہیں، اسے درخت سے ٹکرا دیتے ہیں اور اسے چھوڑ دیتے ہیں۔ لیکن کچھ ایسے بھی ہیں جو کار چوری کرتے ہیں بلکہ مالک کا مینوئل بھی، اور وہ چوری شدہ مال کی اچھی طرح دیکھ بھال کرنے کے لیے مکینک کی دکان بناتے ہیں۔
یہ پورا سپیکٹرم ہے، اور چونکہ ان کا گہرا تعلق ہے، اس لیے ہم پوچھ سکتے ہیں: ان جانداروں کے درمیان ارتقائی اختلافات کیا ہیں جنہوں نے منتقلی کو آسان بنایا؟
کیا وہ کبھی اپنے والدین کے خلیات سے کلوروپلاسٹ کے وارث ہوتے ہیں؟ اگر خلیے دوبارہ پیدا کرنے کے لیے تقسیم ہوتے ہیں، تو کیا کلوروپلاسٹ بھی منتقل نہیں ہوتے؟
ان میں سے کچھ کرتے ہیں۔ کچھ نسبوں میں، جب خلیات تقسیم ہوتے ہیں، تو وہ اپنے درمیان کلوروپلاسٹ الاٹمنٹ کو الگ کر دیتے ہیں۔ اپنے کلوروپلاسٹ کو تروتازہ کرنے اور بھرنے کے لیے انہیں کھانے سے چوری کرنے کی ضرورت ہے۔
لیکن وہ خلیے جو چوری شدہ نیوکلئس کو رکھتے ہیں - چوری شدہ ہدایت نامہ - کلوروپلاسٹ کو باقی خلیے کے ساتھ تقسیم کر سکتے ہیں۔ نیوکلی ایسا لگتا ہے جس کے لئے انہیں اب بھی کھانے کی ضرورت ہے۔ جب وہ شکاری خلیے کو پکڑتے ہیں، تو وہ اس کے کلوروپلاسٹ پر لٹک جاتے ہیں، کیوں نہیں؟ لیکن ایسا لگتا ہے کہ واقعی اہم بات یہ ہے کہ وہ نئے مرکزے کو اٹھاتے ہیں۔
تعارف
سیلائیٹس کے لیے کسی اور کی سیلولر مشینری سے توانائی حاصل کرنا کیسے ممکن ہے؟
یہ واقعی ایک دلچسپ سوال ہے۔ جب میں سے کچھ میسوڈینیم ciliates کھاتے ہیں، وہ شکار کے زیادہ تر سیل کو چھین لیتے ہیں۔ الیکٹران مائیکروسکوپی نے ظاہر کیا ہے کہ کلوروپلاسٹ کافی حد تک برقرار ہیں، لیکن وہ اب بھی شکار کے ریلک سیل جھلی کے اندر موجود ہیں۔ اور پھر اس سب کے ارد گرد سلیئٹ کی اپنی ایک جھلی ہوتی ہے، کیونکہ سیلائیٹ شکار کے خلیے کو ایک ویکیول [میمبرین ویسیکل] میں پھنسا دیتا ہے جب وہ اسے کھاتا ہے۔
ہم واقعی نہیں جانتے کہ مالیکیول اس کثیر جھلی نظام میں کیسے حرکت کر رہے ہیں۔ یہ وہ چیز ہے جسے ہم ابھی کھودنے کی کوشش کر رہے ہیں اس کی پیروی کرتے ہوئے کہ پروٹین کہاں جا رہے ہیں۔
یہ کام آپ کو کس ارتقائی سوال کا جواب دے رہا ہے؟
جب ہم اسکول میں فوٹو سنتھیس پڑھاتے ہیں، تو ہم زیادہ تر زمینی پودوں پر توجہ مرکوز کرتے ہیں، جن کے آباؤ اجداد نے 2 بلین سال پہلے کلوروپلاسٹ اٹھائے تھے، جب انہوں نے آزاد رہنے والے سائانو بیکٹیریا کو اینڈوسیمبونٹس کے طور پر پالا تھا۔
لیکن جب ہم سمندر اور میٹھے پانی کے نظاموں میں فائٹوپلانکٹن کو دیکھتے ہیں تو تصویر زیادہ پیچیدہ ہوتی ہے۔ ہم اکثر ایسے جانداروں کو دیکھ رہے ہیں جن کے پاس ثانوی کلوروپلاسٹ کہلاتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ اپنی ارتقائی تاریخ میں کسی وقت انہوں نے کسی اور چیز سے کلوروپلاسٹ حاصل کیا۔ بعض اوقات آپ ترتیری کلوروپلاسٹ کے ثبوت بھی دیکھتے ہیں، جہاں حیاتیات کلوروپلاسٹ حاصل کر رہے ہیں جو کسی تیسرے خلیے سے لیے گئے تھے۔ ہمارے خیال میں یہ ثانوی اور ترتیری endosymbiosis کے واقعات کم از کم نصف درجن بار ہوئے ہیں۔ اور اس نے یوکرائیوٹک فائٹوپلانکٹن کے بہت بڑے تنوع کو جنم دیا ہے۔
ایسی چیز بننے سے کیسا لگتا ہے جو ہیٹروٹروفک ہے کسی ایسی چیز کی طرف جو انتہائی فوٹو سنتھیٹک ہے؟ آپ کو اپنی فزیالوجی میں کیا تبدیلیاں لانی ہیں؟ آپ کہاں زندہ رہ سکتے ہیں؟ قدرتی انتخاب کے کون سے میلان جگہ پر ہونے چاہئیں؟ کا مطالعہ میسوڈینیم ہمیں بصیرت فراہم کرتا ہے کہ وہ منتقلی کیسی تھی۔
کیا حاصل شدہ میٹابولزم حیاتیات کو آگے بڑھنے میں مدد کرتا ہے؟
اس سال کے شروع میں ہم نے جو مقالہ شائع کیا تھا، اس میں ہم نے ایک ایسے جاندار کو دیکھا جو اینڈوسیمبیوٹک طحالب کی میزبانی کرکے فوٹو سنتھیٹک بن رہا ہے۔ یہ حاصل شدہ میٹابولزم اور ایک سمبیوسس دونوں ہے۔ آپ میٹھے پانی کے ان سلیئٹس کو کھول سکتے ہیں۔ پیرامیشیم برسریا اور طحالب کو الگ کر دیں، اور طحالب خوشی سے زندہ رہے گا اور اپنے طور پر بڑھے گا۔
یہ پیرامیشیا چھوٹے دھندلے سبز بلب کی طرح ہیں جو پیٹری ڈش میں گھومتے ہیں۔ ہم نے یہ دیکھنا شروع کیا کہ کس طرح ان جانداروں کی مسابقتی صلاحیتیں روشنی کی دستیابی پر منحصر ہیں۔ اگر وہ سورج کی روشنی سے توانائی حاصل کر رہے ہیں، تو جتنی زیادہ سورج کی روشنی ہوگی، انہیں بڑھنے کے لیے اتنی ہی زیادہ توانائی ملنی چاہیے۔ ہم نے سوچا کہ اس سے ان کی دوسری نسلوں سے مقابلہ کرنے کی صلاحیت بڑھ جائے گی۔
میرے پاس ایک ناقابل یقین حد تک باصلاحیت انڈرگریجویٹ طالب علم تھا، ویرونیکا سو، جس نے اس خیال کا تجربہ کیا۔ ہمارے پاس یہ انکیوبیٹر تھا جس میں روشنیوں کے کنارے اور مختلف روشنی کی سطحوں پر بڑھتے ہوئے ثقافتوں کے چھوٹے فلاسکس تھے۔ ہر دو دن بعد ویرونیکا ثقافتوں کے نمونے لیتی اور ان کی چھوٹی چھوٹی بوندیں پیٹری ڈشز میں ڈالتی۔ پھر اس نے ہر قطرہ میں مختلف قسم کے ciliates کی تعداد گنی۔
تعارف
لیکن درست شمار کیے بغیر بھی، آپ صرف چند ہفتوں کے اندر دیکھ سکتے ہیں کہ تمام سفید پارباسی غیر فوٹوسنتھیٹک سیلائیٹس غائب ہو رہے ہیں، جبکہ تمام چمکدار سبز پیرامیشیا بڑھ رہے ہیں۔ آپ اپنی آنکھوں کے سامنے مقابلہ دیکھ سکتے تھے۔
ویرونیکا نے دکھایا کہ جیسے جیسے روشنی میں اضافہ ہوا، اسی طرح اس جاندار کی مسابقتی صلاحیت بھی بڑھ گئی جس نے طحالب کی میزبانی کرکے فوٹو سنتھیس حاصل کیا تھا۔ اور پھر خلیوں کی گنتی نے ہمیں اس رجحان کے پیچھے ڈیٹا کو سمجھنے کی اجازت دی۔
تو ان خلیوں کی گنتی حاصل کرنا اور جو کچھ ہو رہا ہے اس کا ایک ریاضیاتی ماڈل بنانا اس کا ایک اہم حصہ تھا؟
ہاں، جب ہم ان تجربات کو چلاتے ہیں، تو بہت زیادہ گنتی ہوتی ہے۔ میرے ساتھی کیرولین ٹکر انہوں نے کہا کہ جب ہم ایک ساتھ گریڈ اسکول میں تھے، "آپ جانتے ہیں، ماحولیات صرف گنتی کی سائنس ہے۔" اس وقت، میں اس کے بیان سے ناراض تھا، لیکن وہ غلط نہیں تھا.
میرا ایک حصہ ہے جو ہمیشہ یہ سوچتا رہے گا کہ آپ کے مطالعہ کے جسم کے ساتھ بیٹھنے اور لیب میں یا میدان میں تھوڑا سا اس سے محبت کرنے کا کوئی متبادل نہیں ہے۔ ایک تاریک کمرے میں بیٹھ کر، خوردبین سے گھورتے ہوئے، آپ کو ایسا لگتا ہے جیسے آپ ان مختلف انواع کی شخصیتوں کو محسوس کر رہے ہوں۔ ان میں سے کچھ پیرامیشیا چاندی کے سفید اور آنسو کی شکل کے ہوتے ہیں اور بہت پارباسی ہوتے ہیں کیونکہ ان میں کوئی فوٹو سنتھیٹک طحالب نہیں ہوتا ہے۔ جب وہ بہت سارے بیکٹیریا کے وسائل کے ساتھ بالکل نئے فلاسک میں ہوتے ہیں، تو وہ آہستہ آہستہ گھومتے ہیں، لیکن پھر جیسے جیسے تجربہ ہوتا ہے، ایسا لگتا ہے کہ آپ انہیں اپنی آنکھوں کے سامنے بھوکے ہوتے دیکھ سکتے ہیں اور وہ واقعی تیزی سے تیرنا شروع کر دیتے ہیں۔ اور آپ ایسے مشاہدات کر سکتے ہیں جو پھر اضافی نتائج کا باعث بنیں۔
ریاضی کے نمونوں کے ساتھ لیبارٹری کے تجربات کو یکجا کرنے کے قابل ہونا مجھے واقعی ایماندار اور واضح ہونے پر مجبور کرتا ہے کہ میں کیا سوچتا ہوں کہ کیا ہو رہا ہے۔ میٹابولزم کے "حصول" سے ہمارا کیا مطلب ہے؟ فوٹو سنتھیسس کی میزبانی کرکے سیل کو کیا وسائل مل رہے ہیں؟ یہ اس کی مسابقتی صلاحیتوں کو کس طرح متاثر کرتا ہے؟
اب ہمارے پاس ایک ماڈل ہے جو ہم جانتے ہیں کہ کس طرح حاصل شدہ میٹابولزم مسابقتی صلاحیت کو بدل سکتا ہے۔ اور اس کے مضمرات نہ صرف حاصل شدہ فوٹو سنتھیسز کے لیے ہیں، بلکہ میٹابولزم کے دیگر حصول کے لیے بھی۔ درست تفصیلات جو ہم ماڈل میں لگاتے ہیں وہ سسٹم کے لحاظ سے تبدیل ہو سکتی ہیں۔ لیکن ہمارے پاس استعمال کرنے کے لیے ایک فریم ورک ہے۔
ہم نے مسابقتی فوائد کے بارے میں بات کی جو حاصل شدہ میٹابولزم سے آسکتے ہیں۔ لیکن کیا کسی اور کے میٹابولزم کو سنبھالنے کے منفی پہلو ہیں؟
ضرور. ایک نظریہ ہے کہ ہمارا مائٹوکونڈریا - ایک اور میٹابولک آرگنیل جسے ہم نے اینڈوسیمبیوسس کے ذریعے حاصل کیا ہے - ہماری عمر کی وجہ ہے۔
ان کی وجہ سے، ہم ایروبک میٹابولزم میں مصروف ہیں، توانائی کے لیے کاربوہائیڈریٹس اور دیگر مالیکیولز کو جلانے کے لیے آکسیجن کا استعمال کرتے ہیں۔ لیکن مائٹوکونڈریا اور کلوروپلاسٹ جو رد عمل پیدا کرتے ہیں وہ ہمارے جسم کے ڈی این اے کو بھی آکسائڈائز اور انحطاط کر سکتے ہیں۔ یہ آپ کے جینیاتی مواد کے ساتھ رکھنے کے لیے خطرناک چیزیں ہیں۔
ایک چیز جو ہم کبھی کبھی ان جانداروں میں دیکھتے ہیں جو کلوروپلاسٹ چوری کرتے ہیں وہ یہ ہے کہ ان کے پاس بہت زیادہ حفاظتی اینٹی آکسیڈینٹ مشینری ہوتی ہے، جو انہیں کلوروپلاسٹ لینے کو سنبھالنے میں مدد دیتی ہے۔ کلوروپلاسٹ کا ہونا ہائی لائٹ سیٹنگز میں ہونا بہت خطرناک بنا سکتا ہے۔ آپ بنیادی طور پر دھوپ میں جل سکتے ہیں۔ ایک ٹھنڈی چیز کی طرف سے مظاہرہ کیا سوزین سٹرومویسٹرن واشنگٹن یونیورسٹی میں واشنگٹن اسٹیٹ کے ایک سائنسدان کا کہنا ہے کہ جب حیاتیات کلوروپلاسٹ والے خلیات کھاتے ہیں، تو وہ ان کو تیزی سے ہضم کرتے ہیں جب زیادہ روشنی دستیاب ہوتی ہے۔ یہ ہو سکتا ہے کیونکہ روشنی آپ کو کلوروپلاسٹ کو توڑنے میں مدد کرتی ہے۔ لیکن یہ بھی ہو سکتا ہے کہ یہ جاندار سوچ رہا ہو، ''میں یہاں آگ سے کھیل رہا ہوں؛ مجھے اس سے چھٹکارا حاصل کرنا ہے۔"
تعارف
لہذا یہ ان ماحول کی اقسام کے بارے میں دلچسپ سوالات اٹھاتا ہے جن میں یہ حیاتیات اس وقت رہ رہے ہوں گے جب انہوں نے پہلی بار کلوروپلاسٹ پر لٹکنا شروع کیا تھا۔ مجھے شبہ ہے کہ یہ شاید کم روشنی والا ماحول تھا کیونکہ اگر آپ کا ہاضمہ روشنی پر منحصر ہے تو کم روشنی اسے سست کردے گی اور کلوروپلاسٹ کے نقصان کو بھی کم کردے گی۔ آپ اسے تھوڑا سا مزید سنبھال سکتے ہیں۔ اور میسوڈینیم یقینی طور پر کم روشنی والی نسل ہے۔ لیکن یہ بہت قصہ پارینہ ہے۔ ہمیں بہت زیادہ ثبوت کی ضرورت ہے۔ لیکن یقیناً ایسی چیزیں بھی ہیں جو کلوروپلاسٹ کو برقرار رکھتی ہیں جو زیادہ روشنی والے ماحول میں بھی رہتی ہیں۔
میں نے آپ کے ٹویٹر پر دیکھا کہ آپ درختوں کی جڑوں کی بہت زیادہ گنتی کر رہے ہیں۔ اس کا اس دوسرے کام سے کیا تعلق؟
نظریاتی ماحولیات کے ماہر ہونے کے بارے میں مجھے جو چیزیں پسند ہیں ان میں سے ایک یہ ہے کہ میں بہت سارے مختلف نظاموں میں گھس سکتا ہوں۔
یہ حاصل شدہ میٹابولزم کا ایک اور پہلو ہے جس پر ہم کام کرتے ہیں۔ لہذا ہم نے کسی دوسرے جاندار سے میٹابولک مشینری چوری کرنے کے بارے میں بات کی ہے۔ لیکن میٹابولک میوچلزم بھی ہے - دو جانداروں کے درمیان اس واقعی قریبی شراکت داری کے ذریعے میٹابولزم کا حصول۔ درختوں کا کاروبار، جیسا کہ ہم سب جانتے ہیں، فوٹو سنتھیسز ہے۔ لیکن فوٹو سنتھیسائز کرنے کے لیے، درختوں کو مٹی سے غذائی اجزاء اور پانی کی ضرورت ہوتی ہے۔ اور یہ پتہ چلتا ہے، خاص طور پر معتدل ماحولیاتی نظام میں، کہ وہ فنگی، ایکٹومیکورریزل فنگس کے ساتھ شراکت کرکے ان وسائل تک رسائی حاصل کرتے ہیں۔ یہ فنگس ہیں جو زیادہ تر زمین کے نیچے رہتے ہیں، حالانکہ بعض اوقات یہ واقعی مزیدار مشروم لگاتے ہیں، اور بعض اوقات زہریلے بھی۔ فنگس درختوں کے ساتھ شراکت میں ہیں۔ پھپھوندی مٹی سے غذائی اجزا حاصل کرنے میں مہارت رکھتی ہے، اور درخت فوٹو سنتھیس سے شوگر فراہم کرتے ہیں، تاکہ وہ ایک دوسرے کو سہارا دے سکیں۔
یہ میٹابولک باہمی پن درختوں کو ہر قسم کے مختلف ماحولیاتی حالات میں زندہ رہنے اور اپنے ماحولیاتی مقام کو وسعت دینے میں مدد کرتا ہے۔ ایک درخت بعض فنگس کے ساتھ شراکت کر سکتا ہے جو ایک ماحول کے لیے اچھی ہیں، اور مختلف ماحول میں مختلف فنگس کے ساتھ۔ ہمارا خیال ہے کہ اس سے درختوں کو ماحولیاتی حالات کے زیادہ متنوع سیٹ میں زندگی گزارنے کی اجازت ملتی ہے اگر وہ اپنے طور پر ہوتے۔
مائکرو بایوم کے بارے میں بہت ساری باتیں ہیں، لیکن ہم بھول جاتے ہیں کہ شروع میں جرثوموں کے ساتھ ان تمام رشتوں کو حاصل کرنا واقعی مشکل رہا ہوگا۔
جی بالکل۔ جیسا کہ ہم ترتیب سے بہتر ماحولیاتی ڈیٹا حاصل کر رہے ہیں، ہم دیکھ رہے ہیں کہ ہر چیز کو کسی نہ کسی قسم کا مائکرو بایوم مل گیا ہے، چاہے وہ ان کے باہر ہی رہتا ہو۔ کس نے کس کے ارتقاء کو کنٹرول کیا، آپ جانتے ہیں؟ ہوسکتا ہے کہ ہمیں صرف اس حقیقت سے نمٹنا پڑا کہ ہماری ہمتیں کیڑے کے ذریعہ نوآبادیاتی ہونے والی ہیں اور ہم نے اس کا بہترین فائدہ اٹھایا۔
اس لیے میں سمجھتا ہوں کہ حاصل شدہ میٹابولزم کا مطالعہ بہت دلچسپ ہے۔ آپ ان جانداروں کا مطالعہ کر رہے ہیں جو آج یہ حصول کر رہے ہیں۔ آپ کو اس بارے میں کچھ بصیرت ملتی ہے کہ وہ ماضی میں اس کو ماحولیاتی طور پر کیسے ہینڈل کر رہے تھے، انتخاب کے دباؤ کیا تھے وغیرہ۔
مجھے ایسا لگتا ہے جیسے حال ہی میں نظریاتی ماحولیات پھٹ رہی ہے۔
مجھے لگتا ہے کہ یہ اب بہت مقبول ہے۔
میرا خیال ہے کہ تھیوری میں بڑھتی ہوئی دلچسپی کا حصہ معلومات کی بہت زیادہ مقدار سے آتا ہے جو ہمارے پاس اب ہے۔ جب آپ کے پاس ڈیٹا کا ڈھیر اور ڈھیر ہوتا ہے، تو آپ اس کے بارے میں کچھ متحد نظریات تیار کرکے اس کا احساس دلاتے ہیں۔ اور ریاضی کے ماڈل اس مسئلے تک پہنچنے کا ایک طریقہ ہیں۔ میرے خیال میں اسی وجہ سے ہمارے گریجویٹ طلباء میں ان موضوعات میں زیادہ دلچسپی رہی ہے، یا نظریاتی ماحولیات کے ماہرین کی خدمات حاصل کرنے میں یونیورسٹیوں میں دلچسپی ہے۔ یہ اس طرح ابلتا ہے: ہمارے پاس بڑے پیمانے پر ڈیٹا ہے۔ اور ہم تیار ہیں۔
