Hydrotropism
ہائیڈروٹروپزم (ہائیڈرو-"پانی" ؛ ٹراپزم "کسی جاندار کی طرف سے غیر ارادی واقفیت، جس میں محرک کے مثبت یا منفی ردعمل کے طور پر مڑنا یا مڑنا شامل ہے") ایک پودے کی نشوونما کا ردعمل ہے جس میں نشوونما کی سمت کا تعین پانی کے ارتکاز میں محرک یا میلان سے ہوتا ہے۔ ایک عام مثال ایک پودے کی جڑ ہے جو مرطوب ہوا میں بڑھتی ہے اور نمی کی اعلی سطح کی طرف جھکی ہوئی ہے۔ یہ حیاتیاتی اہمیت کا حامل ہے کیونکہ یہ اپنے ماحولیاتی نظام میں پودے کی کارکردگی کو بڑھانے میں مدد کرتا ہے۔ ہائیڈروٹروپزم کا عمل جڑ کی ٹوپی سے پانی کو محسوس کرنے اور جڑ کے لمبے حصے میں سگنل بھیجنے سے شروع ہوتا ہے۔ زیر زمین جڑوں میں ہائیڈروٹروپزم کا مشاہدہ کرنا مشکل ہے، کیونکہ جڑیں آسانی سے قابل مشاہدہ نہیں ہوتی ہیں، اور جڑ کشش ثقل عام طور پر جڑ ہائیڈروٹروپزم سے زیادہ بااثر ہوتی ہے۔ مٹی میں پانی آسانی سے منتقل ہوتا ہے اور مٹی کے پانی کا مواد مسلسل تبدیل ہوتا رہتا ہے اس لیے مٹی کی نمی میں کوئی بھی میلان مستحکم نہیں ہوتا ہے۔ جڑ ہائیڈروٹروپزم کی تحقیق بنیادی طور پر مٹی کے بجائے مرطوب ہوا میں اگائی جانے والی جڑوں کے لیے ایک لیبارٹری رجحان رہی ہے۔ مٹی میں اگنے والی جڑوں میں اس کی ماحولیاتی اہمیت واضح نہیں ہے کیونکہ ہائیڈروٹروپزم کی بہت کم تحقیق نے مٹی میں اگنے والی جڑوں کا جائزہ لیا ہے۔ ایک متغیر پودے کی حالیہ شناخت جس میں ہائیڈروٹروپک ردعمل کا فقدان ہے اس سے فطرت میں اس کے کردار کو واضح کرنے میں مدد مل سکتی ہے۔ ہائیڈروٹروپزم خلا میں اگائے جانے والے پودوں کے لیے اہمیت کا حامل ہو سکتا ہے، جہاں یہ جڑوں کو مائیکرو گریویٹی ماحول میں خود کو سمت دینے کی اجازت دے سکتا ہے۔ خیال کیا جاتا ہے کہ یہ طرز عمل لاکھوں سال پہلے اس وقت تیار ہوا جب پودوں نے خشک زمین پر اپنا سفر شروع کیا۔ اگرچہ اس نقل مکانی کے نتیجے میں کاربن ڈائی آکسائیڈ کی کھپت بہت آسان ہوگئی، لیکن اس نے پودوں کو آسانی سے دستیاب پانی کی مقدار کو بہت کم کر دیا۔ اس طرح، زیادہ پانی تلاش کرنے کی صلاحیت پر مضبوط ارتقائی دباؤ ڈالا گیا۔ میکانزم پودے اپنے ماحول میں پانی کو میٹابولک مقاصد کے لیے جذب کرنے کے لیے پہچانتے ہیں۔ عالمی سطح پر استعمال ہونے والے مالیکیولز کو ان حیاتیات کے ذریعے استعمال کرنے کے لیے محسوس اور جذب کیا جانا چاہیے۔ پودوں میں، پانی کو محسوس کیا جا سکتا ہے اور بنیادی طور پر جڑوں کے ذریعے جذب کیا جاتا ہے، بنیادی طور پر چھوٹی باریک جڑوں کے ذریعے جیسا کہ مدر جڑوں یا پرانی باریک جڑوں کے مقابلے میں جیسا کہ وارن اور کینی کی تحقیق میں مکئی کے ساتھ دکھایا گیا ہے۔ پانی کی طرف ان جڑوں کی نشوونما کی سمت اور شرح دلچسپ ہے کیونکہ یہ پانی کے حصول کی کارکردگی کو متاثر کرتے ہیں۔ سائنس دانوں کو معلوم ہے کہ زیادہ تر محرکات کے لیے جڑوں کے رسیپٹرس جڑ کی ٹوپی کے خلیوں میں رکھے جاتے ہیں جب سے ڈارون نے 1880 میں "پودوں کی حرکت کی طاقت" کی اشاعت کی تھی جس میں انہوں نے اپنے کشش ثقل کے تجربات کو بیان کیا تھا۔ ڈارون کے تجربات نے ویشیا فابا کے پودوں کا مطالعہ کیا۔ پودوں کو پنوں کے ساتھ محفوظ کیا گیا تھا، جڑ کی ٹوپیوں کو کوٹرائز کیا گیا تھا، اور ان کی نشوونما کا مشاہدہ کیا گیا تھا۔ ڈارون نے نوٹ کیا کہ کوٹرائزڈ جڑ کی ٹوپیاں کسی محرک کی طرف نہیں بڑھیں۔ تاہم حال ہی میں، صرف پچھلی دہائی کے اندر، سائنس دانوں نے پانی کے ممکنہ میلان کے اشاروں کے لیے جڑ کی ٹوپیوں میں ایک ممکنہ رسیپٹر پایا ہے۔ رسپٹر نما کینیسز (آر ایل کے) پانی کے ممکنہ میلان کے اس احساس کے لیے ذمہ دار دکھائی دیتے ہیں کیونکہ جڑ کی ٹوپیوں کی خلیوں کی جھلیوں میں ان کا مناسب مقام اور ساتھ ہی ان کے تعاملات اور ایک قسم کے آبی پانی کے چینل پر اثر جسے پلازما جھلی اندرونی پروٹین (پی آئی پی) کہا جاتا ہے۔ پی آئی پیز خلیے کی جھلی میں بھی پائے جاتے ہیں اور جڑ کی ہائیڈرولک چالکتا میں شامل ہوتے دکھائی دیتے ہیں۔ ڈیٹریچ قیاس کرتا ہے کہ پانی کی کم صلاحیت کا اشارہ ممکنہ طور پر پی آئی پیز اور آر ایل کے کے درمیان تعامل کو متاثر کرتا ہے جس کے نتیجے میں ابسیسک ایسڈ (اے بی اے) اور اس کے مندرجہ ذیل راستوں میں بہاؤ کی وجہ سے خلیوں کی تفریق اور نشوونما ہوتی ہے۔ اے بی اے ایک بائیو سنتھیسائزڈ فائٹو ہارمون ہے جو پودوں کے خلیوں کی نشوونما کے بہت سے جسمانی راستوں میں فعال ہونے کے لیے جانا جاتا ہے۔ ہائیڈروٹروپک ردعمل کے نتیجے میں اے بی اے کے راستوں کے لیے مدد عربیڈوپسس تھالیانا کے تغیر پذیر تناؤ سے آتی ہے جو اے بی اے کو حیاتیاتی ترکیب/پیدا نہیں کر سکتے۔ میوٹینٹس میں ہائیڈروٹروپک ردعمل میں اس طرح کمی پائی گئی کہ پانی کی زیادہ صلاحیت کی طرف ان کی جڑوں کی نشوونما نمایاں نہیں تھی۔ تاہم، اے بی اے کے اطلاق کے بعد، پانی کی زیادہ صلاحیت کی طرف جڑوں کی نشوونما کے تیز ردعمل کا مشاہدہ کیا گیا۔ مزید برآں، ہم نے جمع کیا ہے کہ سائٹوکیننس بھی ایک اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ عربی ڈوپسس کی جڑوں میں سائٹوکینن کی غیر متناسب تقسیم مبینہ طور پر سیل کی زیادہ پیداوار کا باعث بنی ہے، اور اس طرح پانی کی کم صلاحیت کے جواب میں جڑ کی نشوونما میں اضافہ ہوا ہے۔ یہ دلچسپ ہے کیونکہ سائٹوکینن آکسین کے ساتھ مخالفانہ طور پر کام کرتا ہے، جو کشش ثقل کے ردعمل کے راستے کا ایک اہم حصہ ہے۔ سائٹوکیننس پن 1 پروٹین کو منتقل کرنے والے آکسین کے انحطاط کا سبب بنتے ہیں، جو آکسین کو گریوٹروپک موڑنے کے لیے مطلوبہ علاقوں میں جمع ہونے سے روکتا ہے۔ یہ ہمیں یہ یقین دلانے کی طرف لے جاتا ہے کہ ہائیڈروٹروپک ردعمل زمین کے مرکز کی طرف بڑھنے کی کشش ثقل کی خواہش کا مقابلہ کر سکتا ہے اور جڑ کے نظام کو پانی کی زیادہ صلاحیتوں کی طرف پھیلنے کی اجازت دیتا ہے۔ اس طریقہ کار کو عربی ڈوپسس ایبسسیک ایسڈ میوٹینٹس (اے بی اے 1-1 اور اے بی آئی 2-1) اور کوئی ہائیڈروٹروپک رسپانس میوٹینٹ (این ایچ آر 1) کے نمو کے نمونوں کے مشاہدے سے مضبوطی سے تعاون حاصل ہے۔ ابسیسیک ایسڈ میوٹینٹ ابسیسیک ایسڈ پیدا کرنے سے قاصر تھے، اور پانی کے دباؤ کے میلان پر بے ترتیب طور پر کوئی اہم ردعمل ظاہر کرنے سے قاصر تھے۔ یہ اس وقت تک نہیں تھا جب تک کہ اے بی اے کو مصنوعی طور پر میوٹینٹ میں شامل نہیں کیا گیا تھا کہ وہ کسی بھی ہائیڈروٹروپک ردعمل کو ظاہر کرنے کے قابل تھا۔ یکساں طور پر دلچسپ، این ایچ آر 1 میوٹینٹ کشش ثقل کے جواب میں جڑوں کی بڑھتی ہوئی شرح نمو کو ظاہر کرتا ہے، اور ہائیڈروٹروپک اشاروں کا کوئی جواب نہیں دیتا ہے۔ یہ جڑ کے نظام کے کشش ثقل کا آزادانہ طور پر جواب دینے کے قابل ہونے کی وجہ سے ہو سکتا ہے، بغیر مخالف ہائیڈروٹروپک ردعمل کے۔ این ایچ آر 1 پودے صرف کینیٹن کی موجودگی میں ہائیڈروٹروپک ردعمل ظاہر کرنا شروع کر دیں گے، جو کہ سائٹوکینن کی ایک قسم ہے۔ یہ واضح طور پر اس خیال کی حمایت کرتا ہے کہ سائٹوکیننس ہائیڈروٹروپک ردعمل میں بڑا کردار ادا کرتے ہیں۔ اس میوٹینٹ کی زبردست حمایت کے باوجود، ان میوٹینٹس کے ذمہ دار جین نامعلوم ہیں۔ ہائیڈروٹروپزم کے طریقہ کار کی وضاحت پودے کی 'سماعت' سے بھی کی جا سکتی ہے۔ ایک تجرباتی مطالعہ سے پتہ چلا ہے کہ پودے کی جڑیں پانی کی حرکت سے پیدا ہونے والی کمپن کو محسوس کر کے پانی کے مقام کا پتہ لگاتی ہیں۔ نتیجے میں حاصل ہونے والے اعداد و شمار اس بات کی تائید کرتے ہیں کہ پودے پانی سے پیدا ہونے والی ان کمپنوں کی طرف بڑھیں گے۔ تاہم، یہ بھی دیکھا گیا ہے کہ ایسے معاملات میں جہاں حقیقت میں پانی موجود نہیں ہے، پودے آواز کے دوسرے ذرائع کی طرف بڑھتے ہیں۔ ان نتائج نے یہ سوال بھی اٹھایا کہ پودے پانی سے پیدا ہونے والی کمپن کو دیگر ماحولیاتی عوامل، جیسے کیڑے مکوڑے یا ہوا کے مقابلے میں کیسے ممتاز کرتے ہیں۔ جب مختلف آوازوں کا سامنا کرنا پڑتا ہے، تو اعداد و شمار کے لحاظ سے اہم نتائج سامنے آتے ہیں جو پانی یا پانی کی نقل کرنے والی آوازوں کے لیے ایک پرکشش ردعمل (جڑیں بڑھتی ہیں)، اور ایک اجتناب کا ردعمل (جڑیں ماخذ سے دور بڑھتی ہیں) (پی-ویلیو <0.002) ظاہر کرتے ہیں۔ خلاصہ یہ ہے کہ اس تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ مٹر کے پودے درحقیقت صوتی تعدد کا جواب دیتے ہیں۔ جڑوں کی نشوونما کا اشارہ، اس معاملے میں، پودے کے مٹی کے ماحول میں پانی کی صلاحیت میں فرق ہے۔ اس کا ردعمل پانی کی زیادہ صلاحیت کے تئیں تفریقی نمو ہے۔ پودے اپنی جڑ کی ٹوپی میں پانی کے ممکنہ میلان کو محسوس کرتے ہیں اور جڑ کے وسط حصے میں اس سگنل کی طرف جھکتے ہیں۔ اس طرح پودے اس بات کی نشاندہی کر سکتے ہیں کہ پانی حاصل کرنے کے لیے کہاں جانا ہے۔ کشش ثقل، دباؤ، اور کمپن جیسے دیگر محرکات بھی پودوں کو میٹابولزم میں استعمال کے لیے پودے کے مٹی کے ماحول میں پانی کی مختلف مقدار کے مطابق ڈھالنے کے لیے پانی کے حصول کی طرف جڑ کی نشوونما کو کوریوگراف کرنے میں مدد کرتے ہیں۔ اس وجہ سے، مستقبل میں ایگراوٹروپک میوٹینٹ پودوں، جیسے ایجیوٹروپم میوٹینٹ پر تحقیق کرنا فائدہ مند ہوگا۔ اس طرح، اب تک، اشاروں کے درمیان ان تعاملات کا بہت گہرائی سے مطالعہ نہیں کیا گیا ہے، جس سے مستقبل کی تحقیق کے امکانات باقی رہ گئے ہیں۔ حالیہ تحقیق میں ہائیڈروٹروپک عمل میں آکسین، سائٹوکینن، اے بی اے، اور ایم آئی زیڈ 1 کی نمایاں شمولیت پائی گئی ہے۔ اے بی اے علاج، نیلی روشنی کی تابکاری، اور دباؤ والے ماحول کے حالات کے علاوہ، پودوں میں ایم آئی زیڈ 1 کے اظہار میں اضافہ کرتا ہے۔ عربی ڈوپسس کے پودے پانی کے میلان کے جواب میں ہائیڈروٹروپک رویے کو ظاہر کرنے کے لیے ایم زیڈ 1 پر منحصر ہیں۔ پودے کا ابتدائی ماحول ہائیڈروٹروپک رویے کی ڈگری کا تعین کرتا ہے جو وہ ظاہر کرتے ہیں۔ خشک علاقوں میں پودے زیادہ ہائیڈروٹروپک سرگرمی کا مظاہرہ کرتے ہیں، اور گیلے علاقوں میں وہ کم ظاہر کرتے ہیں۔ مٹر کے پودے کے ہائیڈروٹروپزم اور گریوٹروپزم کے لیے آکسین ٹرانسپورٹ کی اہمیت ان تجربات میں ثابت ہوئی جنہوں نے آکسین انفیکٹرز کی ایک بڑی تعداد کا استعمال کیا۔ یہ قیاس کیا گیا ہے کہ ہائیڈروٹروپزم کے ذریعہ ماڈیول شدہ اے بی اے کا آکسین پر اثر پڑتا ہے۔ اے بی اے یہ طے کرنے میں مدد کرتا ہے کہ جڑ کا کون سا رخ تیز رفتار سے بڑھتا ہے، اور اس طرح جڑ کس سمت بڑھے گی۔ کشش ثقل میں، سائٹوسولک اور اپوپلاسٹک کیلشیم کی سطحوں کے درمیان میلان دیگر اشنکٹبندیی علاقوں میں جسمانی ردعمل شروع کرنے میں بڑا کردار ادا کرتا ہے، اور یہ قیاس کیا جاتا ہے کہ ہائیڈروٹروپزم میں بھی ایسا ہی عمل ہوتا ہے۔ کیلشیم، آکسین اور اے بی اے سبھی ہائیڈروٹروپک جڑ کی نشوونما کے رویے کے آغاز کے لیے مجوزہ اشارے ہیں۔ غلط فہمیاں خشک مٹی کے علاقوں کے مقابلے نم مٹی کے علاقوں میں جڑوں کی زیادہ نشوونما عام طور پر ہائیڈروٹروپزم کا نتیجہ نہیں ہوتی ہے۔ ہائیڈروٹروپزم کے لیے جڑ کو خشک سے گیلی مٹی کے علاقے کی طرف موڑنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ جڑوں کو بڑھنے کے لیے پانی کی ضرورت ہوتی ہے لہذا جو جڑیں نم مٹی میں ہوتی ہیں وہ خشک مٹی کے مقابلے میں بہت زیادہ بڑھیں گی اور شاخیں بنائیں گی۔ جڑیں ہائیڈروٹروپزم کے ذریعے برقرار پائپوں کے اندر پانی کو محسوس نہیں کر سکتیں اور پانی حاصل کرنے کے لیے پائپوں کو توڑ دیتی ہیں۔ جڑیں ہائیڈروٹروپزم کے ذریعے کئی فٹ دور پانی کو محسوس نہیں کر سکتیں اور اس کی طرف بڑھ جاتی ہیں۔ بہترین طور پر ہائیڈروٹروپزم شاید چند ملی میٹر کے فاصلے پر کام کرتا ہے۔ مزید پڑھنے کے لیے ٹراپزم آکسین ایکشن