গাছকে কী অবশ করা যায়?

 

অ্যানেস্থেসিয়া হলো এমন একটি অবস্থা যার ফলে জীবের কোনো অংশ অবশ হয়। সাধারণত মানুষের বিভিন্ন প্রকার অস্ত্রোপচারে আমরা অ্যানেস্থেসিয়ার কথা শুনে থাকি। বিভিন্ন প্রকার ওষুধ প্রয়োগের মাধ্যমে দেহের নির্দিষ্ট অংশ অবশ করা হয়। চিকিৎসায় অবশের ধারণা শুরু হয়েছিল ঊনবিংশ শতাব্দির ষাটের দশকে। ১৮৬৪ সালে একজন রোগীর ঘাড়ের টিউমারের চিকিৎসায় অ্যানেস্থেসিয়ার প্রয়োগ ঘটে। এই রোগীর চিকিৎসার জন্য ভিন্ন কোনো পদ্ধতি প্রয়োগের চেষ্টা করা হয়। টিউমারটি অস্ত্রোপচারের জন্য রোগীকে ইথার গ্যাস প্রয়োগ করা হয়েছিল। দেখা যায় সফলভাবে টিউমারের অংশে অ্যানেস্থেসিয়া ঘটেছে। ফলে ব্যাথাহীনভাবে টিউমার কেঁটে ফেলা সম্ভব হয়। একসময়ে অ্যানেস্থেসিয়া মানুষের কাছে অধরা হলেও বর্তমানে এটি ছাড়া কোনো অস্ত্রোপচার কল্পনা করা যায় না।   

১৮৬৪ সালের এই ধারণা নতুন ছিল এমনটি নয়। কারণ এর ২৮ বছর পূর্বে বিজ্ঞান মাইকেল ফ্যারাডে এমন একটি ধারণা প্রদান করেন। তিনি বিজ্ঞানে তড়িৎচৌম্বকীয় ক্ষেত্র উদ্ভাবনের জন্য বিখ্যাত। পাশাপাশি তিনি ফ্যারাডে খাঁচা (Faraday cage) আবিষ্কার করেন যা বজ্রপাত ও বৈদ্যুতিক বিস্ফোরণ থেকে রক্ষা পাওয়ার জন্য ব্যবহৃত হয়। মূলত ফ্যারাডে খাঁচা তড়িৎ ক্ষেত্রের ক্রিয়া বন্ধ করে দেয়। ফলে তড়িৎ বিস্ফোরণ থেকে আমরা রক্ষা পায়।

২০০ বছরের পুরনো ধারণা হলেও অ্যানেস্থেসিয়া আমাদের কাছে একটি বিষ্ময়। কিভাবে অ্যানেস্থেসিয়া ঘটে সেই সম্পর্কে আমাদের এখনো স্পষ্ট ধারণা নেই। এছাড়াও অ্যানেস্থেসিয়া ঘটানোর জন্য দায়ী রাসায়নিক উপাদানের গঠন আমাদেরকে বিষ্মিত করে। ডাইইথাইল ইথার, ক্লোরোফর্ম, হ্যালোথেন, আইসোফ্লুরেন বা নিষ্ক্রিয় গ্যাস জেননের মতো রাসায়নিক পদার্থের মধ্যে হুবুহু মিল না থাকলেও তারা কিভাবে প্রাণীদেহে অ্যানেস্থেসিয়া ঘটায় তা সত্যিই এক কৌতুহলের বিষয়।

আরোও বিষ্ময়কর বিষয় হলো, এসকল রাসায়নিক পদার্থ প্রাণীদেহের পাশাপাশি উদ্ভিদ দেহে কাজ করে। এই রাসায়নিক গ্যাস প্র্রয়োগ করে ভেনাস ফ্লাইট্র্যাপের পাতা চুপসানো যায় (মাছি পোকা পাতার উপর দিয়ে পরিভ্রমণ করলে পাতার ফাঁদে আটকানোর জন্য ভেনাস ফ্লাইট্যাপের পাতা যেভাবে চুপসে যায়)। গাছের পাতা এভাবে চুপসে যাওয়ার বিষয়টি হয়তোবা আমার বা আপনার কাছে নতুন সংবাদ বলে মনে হচ্ছে। তবে বিজ্ঞানীরা এই বিষয়ে অবগত। ১৮৭৮ সালে বিজ্ঞানী ক্লড বর্নার্ড লজ্জাবতী গাছে (Mimosa pudica) এমন ঘটনা স্পষ্ট করেছিলেন। তবে এই রহস্যের গভীরতা আরোও অনেক বেশি। প্রাণী ও উদ্ভিদ ছাড়াও পৃথিবীর সকল জীবদেহে অ্যানেস্থেসিয়া ঘটে। অ্যানেস্থেসিয়া ঘটানো এসকল রাসায়নিক গ্যাস ব্যাকটেরিয়া, ক্লোরোপ্লাস্ট বা কোষের অভ্যন্তরের মাইটোকন্ড্রিয়াকে প্রভাবিত করে।

জীবদেহে অ্যানেস্থেসিয়া কিভাবে কাজ করে তার রহস্য নিয়ে বিজ্ঞানীরা বেশ কিছু গবেষণা পরিচালনা করেছেন। এই বিষয়ে গবেষণায় গাছ বড় একটি মাধ্যমে হিসেবে বিবেচিত হয়েছে। জার্মানি, জাপান, চেক রিপাবলিক ও ইতালির একদল বিজ্ঞানীদের গবেষণায় দেখা গেছে, গাছ নিয়ে গবেষণার মাধ্যমে অ্যানেস্থেসিয়ার কার্যপদ্ধতির রহস্য উন্মোচিত হতে পারে। তাদের গবেষণার ফলাফল ডিসেম্বর মাসে Annals of Botany জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে।  

প্রথমত, তারা দেখিয়েছেন পূর্বের ধারণার তুলনায় অধিক সংখ্যক গাছ অ্যানেস্থেসিয়া ক্রিয়া প্রদর্শন করে। এছাড়াও নির্দিষ্ট রাসায়নিক গ্যাস নিঃসৃত করলে ভেনাস ফ্লাইট্র্যাপ, সংবেদনশীল গাছ (যেমন, লজ্জাবতী), কেপ সানডিউ (পাতার উপর কীট হাঁটলে এর আঠালো পাতা কুঁকড়ে যায়), মটরের টেনড্রিলে অ্যানেস্থেসিয়া ঘটে। এছাড়াও তারা সংবেদনশীল গাছের ‍মূলে একটি স্থানীয় অ্যানেসথেটিস লিডোকেইন (দন্ত চিকিৎসায় বহুল ব্যবহৃত হয়) প্রয়োগ করেন। এক্ষেত্রে অ্যানেসথেটিস প্রয়োগের প্রায় পাঁচ ঘন্টা পর গাছ প্যারালাইসড  হয়ে যায়।

তবে মূল প্রশ্ন হলো, অ্যানেসথেসিয়ে কিভাবে ঘটে থাকে? এই বিষয়ে বিজ্ঞানীদের দুইটি ধারণা আছে। প্রথম ধারণা মতে, অ্যানেসথেটিস উপাদান নির্দিষ্ট রিসেপ্টরের সাথে যুক্ত হয়। রিসেপ্টর হলো পকেট বা খাঁজযুক্ত  অণু। এসকল পকেটকে এক্টিভ সাইট বলে। রিসেপ্টর অণুর এক্টিভ সাইটের সাথে অ্যানেসথেটিস উপাদান যুক্ত হয়ে রিসেপ্টরের গাঠনিক আকারের পরিবর্তন ঘটায়। ফলে রিসেপ্টরের মাধ্যমে উদ্দীপনা গ্রহণ ও প্রবাহে রাসায়নিক পরিবর্তন দেখা যায়, সংকেত প্রবাহের গতি হ্রাস পায় এবং মানুষ চেতনা হারায়।

দ্বিতীয় ধারণা মতে, কোষীয় মেমব্রেনের পরিবর্তনের মাধ্যমে অ্যানেসথেসিয়া ঘটে থাকে। কোষের মেমব্রেনে ফসফোলিপিডের দুইটি স্তর থাকে। এর মধ্যে প্রোটিন নিমজ্জিত থাকে। যেন অনেকটা ফসফোলিপিড সমুদ্রে দ্বীপের মতো ভাসমান প্রোটিন। অধিকাংশ প্রোটিন প্লাজমামেমব্রেনে দরজার মত কাজ করে। এটি কোষের অভ্যন্তরে বিভিন্ন জৈব রাসায়নিক উপাদান প্রবেশ ও বহির্গমনে ট্রাফিকের মতো কাজ করে। এভাবে এটি পরিবেশের সাপেক্ষে কোষের তড়িৎ আধান নিয়ন্ত্রণ করে। জীবের বিভিন্ন জৈবিক ক্রিয়ার জন্য কোষের মধ্যকার আধান সমন্বয় একটি জরুরী বিষয়। বিশেষ করে প্রাণীদেহে স্নায়ুতন্ত্রের মধ্য দিয়ে সংকেত প্রেরণে কোষের আধান বিশেষ ভূমিকা রাখে। কারণ এক্ষেত্রে কোষের অভ্যন্তর ও বাইরের মধ্যকার আধানের ব্যবধানের ফলে অ্যাকশন পটেনশিয়ালের (action potentials) বিস্তরণ ঘটে। অ্যাকশন পটেনশিয়াল হলো তড়িৎ প্রবাহ। মেমব্রেনের আয়ন পোর্টাল খোলা ও বন্ধ হওয়ার মাধ্যমে আধানের পরিবর্তন হয়।   

প্রাণীদেহে নিউরন কোষ অ্যাকশন পটেনশিয়াল উৎপন্ন করে। নিউরন হলো স্নায়ুতন্ত্রের একক কোষ। আয়ন পোর্টালের বন্ধ ও খোলা হওয়া সাপেক্ষে উৎপন্ন অ্যাকশন পটেনশিয়াল নিউরনের সূতার মতো অ্যাক্সনের দিকে ক্রমাগত প্রবাহিত হয়। এটি হলো অ্যানেসথেসিয়া নিয়ে আলোচনার অন্যতম বিষয়। কারণ অ্যানেসথেসিট উপাদান যখন কাজ করতে শুরু করে, এর পরিণতি হিসেবে অ্যাকশন পটেনশিয়াল হ্রাস পায়। যখন প্রাণীদেহ অবশ হয়ে যায় তখন নিউরনের স্পন্দন থেমে যায়।

প্রাণী দেহের মতো গাছে অ্যাকশন পটেনশিয়াল উৎপন্ন হয়। ভেনাস ফ্লাইট্র্যাপে যে কোষ অ্যাকশন পটেনশিয়াল তৈরী করে তার নাম ট্রিগার কোষ (trigger cells)। এটি ভেনাস ফ্ল্যাইট্র্যাপের পাতার অভ্যন্তরের ট্রিগার হেয়ারের (সূতার মতো উপাঙ্গ) গোড়ায় থাকে। বিজ্ঞানীরা অত্যন্ত গুরুত্বের সাথে যে বিষয়টি উল্লেখ করেছেন তা হলো, অ্যানেসথেসিয়ার ফলে আমাদের মতো ভেনাস ফ্ল্যাইট্র্যাপের অ্যাকশন পটেনশিয়াল থেমে যায় বা বন্ধ হয়ে যায়। অ্যানেসথেসিয়ায় অ্যাকশন পটেনশিয়াল পর্যবেক্ষণের জন্য তারা ভেনাস ফ্লাইট্যাপকে ফ্যারাডে খাঁচার (Faraday cages) মধ্যে স্থাপন করেন। অ্যানেসথেসেট উপাদান হিসেবে ডাই-ইথাইল ইথার গ্যাস ব্যবহার করা হয়। এই গ্যাসটি ১৮৪৬ সালে প্রথম অস্ত্রোপচারের অ্যানেসথেট হিসেবে ব্যবহার করা হয়েছিল। গবেষণা শেষে দেখা গেল ডাই-ইথাইল ইথার গ্যাসের প্রভাবে ট্রিগার কোষের অ্যাকশন পটেনশিয়াল বিলুপ্ত হয়। অতপঃর গ্যাস সরিয়ে নিলে ধীরে ধীরে ট্রিগার কোষের অ্যাকশন পটেনশিয়াল ফিরে আসে। এর মাধ্যমে স্পষ্ট হয় যে, জৈবতড়িৎ ও অ্যাকশন পটেনশিয়াল গাছ ও প্রাণীর গতিশক্তির যোগান হিসেবে কাজ করে।

বিজ্ঞানীরা ‘কোষ মেমব্রেন পরিবর্তন নির্ভর অ্যানেসথেসিয়া’ ধারণা যাচাইয়ে গবেষণা পরিচালনা করেন। অ্যারাবিডপসিস (Arabidopsis) গাছের মূলকে অ্যানেসথেসিয়া অবস্থায় রেখে বিজ্ঞানীরা মূলের কোষ নিবিড়ভাবে পর্যবেক্ষণ করেন। তারা দেখতে পান যে, ডাই-ইথাইল ইথার ও লিডোকেইন উভয়েই মেমব্রেনের ভেসিকল (vesicles) রিসাইকেল প্রক্রিয়াকে প্রভাবিত করে। ভেসিকল হলো বুদবুদের মতো উপাদান যা পরিবাহক হিসেবে কাজ করে। ভেসিকলের রিসাইকেল ক্রিয়ার সাথে মেমব্রেনের অনেকগুলো উপাদান জড়িত। তাদের স্বাভাবিক ক্রিয়ার উপর ভেসিকলের পুনঃপুন উৎপাদন নির্ভর করে। গবেষকরা উল্লেখ করেছেন যে, কোষ সংকোচনের মাধ্যমে অ্যানেসথেসিয়া কাজ করে।

সাম্প্রতিক অনেক গবেষণা এই ধারণাকে সমর্থন করে। কৌতুহলের বিষয় হল, একটি গবেষণা পত্রে দাবি করা হয়েছে যে, গাছের অ্যানেসথেসিয়া ক্রিয়া মেমব্রেনে নিমজ্জিত প্রোটিনের ইলেক্ট্রন অবধি বিস্তৃত হতে পারে। অন্যদের মতে, অ্যানেসথেসিয়া মেমব্রেনের পুরুত্ব বা ভৌত গঠনের সাথে জড়িত যার ফলে প্রোটিন প্রভাবিত হয়। অ্যানেসথেসিয়া প্রোটিনের অ্যাকশন পটেনশিয়ালের সাথে মিশে লিপিড র‌্যাফটের সাথে যুক্ত হয় যা মেমব্রেনের ফসফোলিপিড সমুদ্রে থাকে। যদি এমনটি হয় তাহলে মেমব্রেনের প্রোটিন ও ভেসিকল ট্র্যাফিকিং উত্তেজিত হয়। এর ফলে শর্ট সার্কিট অ্যাকশন পটেনশিয়াল উৎপন্ন হয়, যার দরুণ জীব ঘুমিয়ে পড়ে।

তবে অ্যানেসথেসিয়ার মেমব্রেন নির্ভর ধারণা প্রমাণের প্রকৃত উদাহরণ অস্পষ্ট। অনেক ক্ষেত্রে এই ধারণার সাপেক্ষে ‍উল্লেখিত ঘটনাকে উদ্ভট বলে বিবেচনা করা হয়। সম্প্রতি মেমব্রেন অ্যানেসথেসিয়া সম্পর্কিত বেশ কিছু তথ্য সম্পর্কে আমরা জানতে পেরেছি। উচ্চ চাপে মানুষ, প্রাণী এমনকি গাছকে রেখে দিলে তারা অ্যানেসথিয়ী বিমুখী বৈশিষ্ট্য লাভ করে। এককথায় উচ্চ চাপে জীব অ্যানেসথেসিয়া ধর্ম প্রদর্শন করে না। অবাক হচ্ছেন? এটাই সত্য। মূলত উচ্চ চাপের ফলে মেমব্রেন দৃঢ়তা লাভ করে যা জীবকে অ্যানেসথেসিয়া প্রতিরোধী করে তোলে। অন্যদিকে জীবের এই ধর্মের পরিবর্তন ঘটানো যায় অর্থাৎ তার অ্যানেসথেসিয়া ধর্ম ফিরিয়ে আনা যায়। কারণ ইতিমধ্যে জানা গেছে মূলের মেমব্রেনের পরিবর্তন ঘটানো সম্ভব। এই বিষয়গুলো বিবেচনায় নিয়ে একদল গবেষক সিদ্ধান্তে উপনীত হয়েছেন যে, অ্যানেসথেসিয়ার জন্য মেমব্রেন হলো উৎকৃষ্ট মাধ্যম।

এই ধারণা সত্য হলে তা মূলধারার বৈজ্ঞানিক মতবাদের সাথে সাংঘর্ষিক হবে। কারণ বিজ্ঞানের মূলধারায় অ্যানেসথেসিয়ার জন্য রিসেপ্টর নির্ভর ধারণাকে প্রাধান্য দেওয়া হয়। যদি অ্যানেসথেসিয়া রিসেপ্টর নির্ভর হয়, তাহলে এই ক্রিয়ায় মানুষের সাথে গাছের সাদৃশ্য পাওয়া যাবে। প্রাণীদেহের কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রের প্রধান রেগুলেটর হলো গ্লুটামেট ও জিএবিএ রিসেপ্টর। এই দুইটি রিসেপ্টরকে প্রাণীদেহের অ্যানেসথেসিয়ার প্রধান মাধ্যমে হিসেবে বিবেচনা করা হয়। মজার বিষয় হলো এই রিসেপ্টর দুইটি উদ্ভিদ দেহে পাওয়া যায়।

মেমব্রেন নির্ভর অ্যানেসথেসিয়া ও রিসেপ্টর নির্ভর অ্যানেসথেসিয়ার মধ্যকার বিতর্ক বেশ পুরনো। বিতর্ক সমাধানের জন্য প্রয়োজনীয় গবেষনা বেশ জটিল। এর অন্যতম কারণ হলো, প্রাণীদেহের জীবিত কোষে অ্যানেসথেসিয়া পদ্ধতি নিয়ে গবেষণা করা বেশ কঠিন। তবে গবেষকের মতে গাছ এই সমস্যা সমাধানে একটি বড় মাধ্যম হতে পারে। গাছের দেহে প্রাণীর মতো অ্যাকশন পটেনশিয়াল উৎপন্ন হওয়ার তথ্য জানার পর বিজ্ঞানী অ্যানেসথেসিয়া বিতর্ক সমাধানে আশার আলো দেখছেন। গবেষকদের মতে, আমাদের জীব জগতের এই সবুজ বন্ধু অ্যানেসথেসিয়া নিয়ে গবেষণার নতুন দিগন্ত উন্মোচন করবে।   

 

সংকলন: মোঃ রফিকুল ইসলাম, বিজ্ঞান কর্মী

সূত্র: সায়েন্টিফিক অ্যামেরিকান