Cuticle analysis
کٹیکل تجزیہ، جسے فوسل کٹیکل تجزیہ اور کٹکولر تجزیہ بھی کہا جاتا ہے، ایک آرکیو بوٹینیکل طریقہ ہے جو ماضی کے گھاس والے ماحول کے پودوں کی تعمیر نو کے لیے پودوں کے کٹیکلز کا استعمال کرتا ہے۔ کٹکلز جلد کی حفاظتی پرت، یا ایپیڈرمس، پتے اور گھاس کے بلیڈ پر مشتمل ہوتے ہیں۔ وہ کٹن سے بنے ہوتے ہیں، ایک لچکدار مادہ جو بنیادی خلیوں کی شکلوں کو محفوظ رکھ سکتا ہے، ایک ایسا معیار جو ان پودوں کی شناخت میں مدد کرتا ہے جو بصورت دیگر آثار قدیمہ کے ریکارڈ میں نظر نہیں آتے ہیں۔ یہ آثار قدیمہ کے ماہرین کو ماضی کے ماحول کے پھولوں کے میک اپ کے بارے میں مطلع کر سکتا ہے، یہاں تک کہ جب پودوں سے بچ جانے والی باقیات محدود ہوں۔ پودوں کے کٹکلوں کو آثار قدیمہ کی بوٹینیکل تحقیق کے دیگر شعبوں میں بھی شامل کیا گیا ہے جس کی بنیاد ماحولیاتی عوامل جیسے پی کی سطح اور پانی کی کمی اور سوڈیم کلورائد کی نمائش جیسے تناؤ کے لیے ان کی حساسیت پر ہے۔ اس طرح کی تحقیق ماضی کے ماحول کی تشکیل نو اور ماحولیاتی واقعات کی نشاندہی کرنے میں مدد کر سکتی ہے۔ طریقہ چھاتی کے تجزیے کا کوئی ایک عالمگیر طریقہ نہیں ہے۔ بلکہ، یہ مشترکہ اصول ہے جس پر ایپلی کیشنز مبنی ہیں جو طریقہ کار کو تقویت دیتا ہے-یعنی، کہ ایک اچھی طرح سے محفوظ پودے کی چھاتی، خوردبین کے استعمال کے ذریعے، اس پودے کی نوعیت کے بارے میں معلومات حاصل کر سکتی ہے جس سے اس کی ابتدا ہوئی ہے، بشمول اس کی انواع اور اس پر عمل کرنے والے ماحولیاتی دباؤ۔ مطلوبہ نتائج پر منحصر ہے، اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپی (SEM) اور ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپی (TEM) دونوں کا استعمال کیا جا سکتا ہے، بنیادی فرق یہ ہے کہ SEM کسی جاندار کی بیرونی خصوصیات کے بارے میں معلومات فراہم کر سکتا ہے، TEM کو اندرونی ساخت کی تفصیلات ظاہر کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ SEM طریقوں میں، لیٹیکس یا سلیکون کاسٹ کو نامکمل طور پر محفوظ نمونوں میں ایپیڈرمل اور کٹکولر خصوصیات کو دوبارہ بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ایٹمک فورس مائکروسکوپی (اے ایف ایم) کو سب مائیکرون پیمانے پر ہائی ریزولوشن ٹوپوگرافک امیجنگ فراہم کرنے کے لیے ایک تکمیلی طریقہ کے طور پر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اگر مطلوبہ نتیجہ پودے کی شناخت ہے، تو ایک یا ان خوردبین طریقوں کے امتزاج سے بنائی گئی تصویر کا موازنہ موجودہ اعداد و شمار سے کیا جا سکتا ہے، بنیادی خلیے کی ساخت کے چھاتی میں چھوڑے گئے تاثرات اور خود چھاتی کی خصوصیات دونوں کے حوالے سے۔ چھاتی نکالنے کے طریقے تحفظ کے حالات پر منحصر ہے، تجزیہ ہونے سے پہلے جیواشم چھاتی کے لیے نکالنے کا ایک طریقہ درکار ہوتا ہے۔ چٹان کے میٹرکس سے کٹکلوں کو الگ کرنے کا ایسا ہی ایک طریقہ ایسڈ میکریشن ہے، جس میں میٹرکس کو توڑنے کے لیے نمونے کو ڈائلیوٹ ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ یا ہائیڈروکلورک اور ہائیڈرو فلورک ایسڈ (جسے ایچ سی آئی/ایچ ایف پروٹوکول کہا جاتا ہے) جیسے ایجنٹوں میں بھگو دینا شامل ہے۔ تاہم، یہ عمل تباہ کن ہے اور اگر ممکن ہو تو اس سے گریز کیا جاتا ہے۔ چھاتی کی منتقلی کی تکنیکوں کو عام طور پر ترجیح دی جاتی ہے، کیونکہ یہ طریقے نمونے کی فزیوگنومی اور مورفولوجی کو محفوظ رکھتے ہیں، اس سے قطع نظر کہ نمونہ کتنا ٹکڑے ٹکڑے ہو سکتا ہے۔ ان تکنیکوں میں سب سے زیادہ عملی اور موثر پالسٹر اوورلے ٹرانسپوزیشن کا طریقہ ہے، جسے کوون برگ اور دیگر نے تیار کیا ہے، جو سیدھا اور غیر تباہ کن دونوں ہے: چھاتی، جو یا تو پہلے سے ہی اڈیکسیل سطح پر قابل رسائی ہے یا ابکسیل سطح سے سیلفین ٹیپ کا استعمال کرتے ہوئے بے نقاب ہے، کو پالسٹر اوورلے کے چپکنے والے حصے کے خلاف دبایا جاتا ہے اور ہٹا دیا جاتا ہے۔ جیواشم چھاتی کے تجزیے کا سب سے سیدھا سیدھا اطلاق ان پودوں کی شناخت میں ہے جو ماضی کے ماحول پر مشتمل ہیں۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ کٹائن پرت پودے کی بنیادی خلیے کی ساخت کی کچھ وضاحتی خصوصیات کو محفوظ رکھتی ہے، جس سے اسے خوردبین سطح پر ماہرین کے ذریعے شناخت کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، دو پرجاتیوں پنس سلویسٹرس ایل اور پنس انسیناٹا رامونڈ ایکس ڈی سی کے ایپیڈرمائزز میں درجہ بندی کے فرق کو اکثر چھاتی کے تجزیے سے دیکھا جا سکتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ پودوں کو اب بھی قابل اعتماد طریقے سے شناخت کیا جا سکتا ہے اور ایسے معاملات میں ایک دوسرے سے ممتاز کیا جا سکتا ہے جہاں جرگ کا تجزیہ جیسے دوسرے طریقے ممکن نہیں ہیں۔ ماضی کے نباتات کے وسیع تر مطالعات میں، اس طریقہ کار کو نہ صرف موجود پودوں کی انواع کے محققین کو مطلع کرنے کے لیے بڑھایا جا سکتا ہے بلکہ اس تقسیم میں موجود نمونوں اور رجحانات کے بارے میں بھی بتایا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، 2003 میں، کینیا میں دیر سے پلیسٹوسین اور ہولوسین کے دوران پودوں میں ہونے والی تبدیلیوں کی تشکیل نو کے لیے ایک ملٹی پراکسی مطالعہ میں چھاتی کے تجزیے کا استعمال کیا گیا تھا، خاص طور پر C4 فوٹو سنتھیٹک راستے پر چلنے والے پودوں کے تناسب کے حوالے سے، اور خاص طور پر NADP-ME C4 ذیلی راستہ۔ تاہم، اس طرح کے اعداد و شمار کو استعمال کرنے کے کئی دوسرے طریقے ہیں، جن میں درج ذیل شامل ہیں: ماضی کے ماحول کی تعمیر نو میں ماضی کے کاربن ڈائی آکسائیڈ کی سطحوں اور جیواشم کٹکلوں کے درمیان تعلق، خاص طور پر گزشتہ چند دہائیوں میں، تاریخی ماحولیاتی تبدیلی کے بارے میں معلومات کا ایک اہم ذریعہ بن گیا ہے۔ یہ طویل عرصے سے مشاہدہ کیا گیا ہے کہ پتی کا اسٹومٹل انڈیکس نشوونما کے وقت ماحولیاتی کاربن ڈائی آکسائیڈ کی مقدار سے براہ راست، الٹا ارتباط رکھتا ہے۔ چھاتی کی خصوصیات کی وجہ سے، اس کا مطلب یہ ہے کہ جیواشم چھاتی اکثر پودے کی اسٹومٹل خصوصیات کے بارے میں معلومات کا بہترین محفوظ ذریعہ ہوتے ہیں، بشمول اس کے اسٹومٹل انڈیکس، اسٹومٹل تناسب، اور اسٹومٹل کثافت۔ چھاتی کی موٹائی اس ماحول کی خصوصیات کی بھی نشاندہی کر سکتی ہے جس میں پودا اگتا ہے۔ گریگوری ریٹلاک کے ذریعہ تیار کردہ ماحولیاتی کاربن ڈائی آکسائیڈ کی سطح کے مسلسل ریکارڈ نے پچھلے 300 ملین سالوں سے کاربن ڈائی آکسائیڈ کی سطح کا حساب تیار کرنے کے لیے مذکورہ بالا طریقے سے فوسل پلانٹ کٹیکلز کا استعمال کیا۔ اگرچہ کچھ طریقہ کار کی تنقید کا سامنا کرنا پڑا، اور تحفظ کے تعصب کے ذریعہ مجموعی درستگی میں محدود، یہ مطالعہ ماضی کے ماحول کی تعمیر نو کے تعاقب میں ماضی کے CO2 کی سطحوں کے لیے پیلیوابارومیٹر کے طور پر جیواشم کٹکلوں کے ذریعے اسٹومٹل انڈیکس کو استعمال کرنے کی خوبیوں کو ظاہر کرتا ہے۔ ماحولیاتی تناؤ کے مطالعہ میں ماحولیاتی تناؤ جیسے خشک سالی، آتش فشاں گیس کی نمائش، اور موسمی عوامل کا مشاہدہ بعض اوقات پتی یا گھاس کے بلیڈ کے چھاتی کے ذریعے کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، افریقی تلچھٹ میں جلی ہوئی گھاس کے کٹکلوں کی موجودگی، گھاس کی آگ کے ایک نمونے کو ظاہر کرتی ہے جو جدید افریقی سوانا میں اب بھی عام ہے۔ اس طرح محفوظ کٹکلوں کو بدلے میں کسی خطے میں پودوں کی نوعیت کے ساتھ ساتھ ان وسیع تر ماحولیاتی عوامل کے سلسلے میں بائیومس کے حوالے سے تحقیق میں استعمال کیا جا سکتا ہے جن سے وہ متاثر ہوتے ہیں۔ آتش فشاں سلفر ڈائی آکسائیڈ (ایس او 2) کے اخراج کے معاملے میں، فوسل کٹیکل تجزیہ کو دیر سے منفرد خوبیوں کا ممکنہ پراکسی سمجھا گیا ہے۔ 2018 کے ایک مطالعے میں، ٹرائاسک-جوراسک منتقلی کے دوران ایس او 2 کی نمایاں نمائش اور قریبی پودوں کے کٹکلوں کو پہنچنے والے نقصان کے درمیان ایک مضبوط ارتباط پایا گیا۔ یہ دیکھتے ہوئے کہ اس طرح کی نمائش کے نتیجے میں پتیوں اور ان کے چھتوں میں الگ الگ مورفولوجیکل تبدیلیاں آسکتی ہیں، اس سے پہلے کی تحقیق سے یہ نتیجہ اخذ کیا گیا تھا کہ آتش فشاں کی سرگرمی اور اس کے نتیجے میں ایس او 2 کی نمائش نے اس دور کے ماحولیاتی چیلنجوں کے وسیع تر ماحولیاتی نظام کے ردعمل میں اہم کردار ادا کیا۔ پیلیوالٹیمیٹری کے مطالعہ میں 2004 میں، جینیفر میک ایل وین نے جیواشم کٹکلوں اور CO2 جزوی دباؤ (پی سی او 2) کے لیے پراکسی کے طور پر اسٹومٹل کثافت کے ان کے ریکارڈ کا استعمال کرتے ہوئے پیلیوالٹیمیٹری کا حساب لگانے کے لیے ایک طریقہ تجویز کیا۔ یہ تکنیک موازنہ بیسالٹک لاوا طریقہ کار میں ± 400 میٹر کے مقابلے میں ± 300 میٹر کی اوسط غلطی کی حد کے اندر پیلیو بلندی کا حساب لگانے کے لیے اسٹومٹل کثافت اور پی سی او 2 کے درمیان الٹا ارتباط کا استعمال کرتی ہے۔ یہ تکنیک عالمگیر طور پر قابل اطلاق نہیں ہے، تاہم، کیونکہ پودوں کی بہت سی اقسام ہیں جو CO2 حساس نہیں ہیں اور اس طرح پی سی او 2 پیلیوالٹی میٹر کے ساتھ مطابقت نہیں رکھتے ہیں۔ جیو کیمیکل فنگر پرنٹنگ کے ساتھ مل کر جیو کیمیکل فنگر پرنٹنگ ایک ایسی تکنیک ہے جو فوسل اور موجودہ کٹکلوں دونوں سے ڈیٹا کو شامل کر سکتی ہے تاکہ پیلیو انوائرمنٹل حالات اور انفرادی پودوں کی انواع کے سلسلے میں ہونے والی تبدیلیوں کو بہتر طریقے سے سمجھا جا سکے۔ جوچن ہوفس نے "ایک کیمیائی سگنل جو ارضیاتی نمونے کی ابتدا، تشکیل اور/یا ماحول کے بارے میں معلومات فراہم کرتا ہے" کے طور پر تعریف کی ہے، جیو کیمیکل فنگر پرنٹ ایک قسم کا شناختی مارکر ہے جو سب سے زیادہ قابل ذکر ہے کیونکہ یہ عام طور پر وقت یا عمر کے ساتھ تبدیل نہیں ہوتا ہے۔ چھاتی کے تجزیے کے تناظر میں، اس کا مطلب یہ ہے کہ پودے کے اصل کیمیائی دستخط کا مشاہدہ جیواشم چھاتی کے نمونے سے کیا جا سکتا ہے۔ اس سے، دوسری چیزوں کے علاوہ، تاریخی پودوں کی جیو کیمسٹری میں ہونے والی تبدیلیوں اور اختتامی ٹرائاسک معدومیت جیسے واقعات کے درمیان باہمی تعلقات قائم کرنے میں مدد مل سکتی ہے۔ مسائل فوسل کٹیکل تجزیہ کی خرابیوں میں سے ایک پودوں کے کٹیکلز کے قدرتی تحفظ میں موروثی کیمیائی تبدیلیوں کی حد ہے۔ مثال کے طور پر، جدید اور قدیم دونوں جنکگو کٹکلوں کے تقابلی مطالعے سے متعدد الگ الگ، مستقل ڈائیجینٹک تبدیلیوں کا انکشاف ہوا جس نے وقت کے ساتھ نمونوں کی خصوصیات کو تبدیل کیا۔ بالآخر، اس کا مطلب یہ ہے کہ، اگرچہ ناقابل یقین حد تک معلوماتی، جیواشم کٹکلوں کو اکیلے اعداد و شمار کے دیگر ذرائع، جیسے کہ دیگر ہم عصر پودوں کے مادے یا کسی بھی نوع یا اس کی نسل کی جدید اولاد سے مشورہ کیے بغیر ماضی کے پودوں کی خصوصیات کو قابل اعتماد طریقے سے دوبارہ تعمیر کرنے کے لیے استعمال نہیں کیا جا سکتا۔ حوالہ جات مزید پڑھنا پیلیو بوٹنی