पत्तियों के अंदर रहने वाले एंडोफाइटिक कवक काले चिनार के रासायनिक सुरक्षा को बढ़ाते हैं और वृक्षों में रहने वाले कीट आबादी के बीच परस्पर क्रिया को प्रभावित करते हैं।
मैक्स प्लांक इंस्टीट्यूट फॉर केमिकल इकोलॉजी और कील विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने हाल ही में 'इकोलॉजी लेटर्स' पत्रिका में प्रकाशित एक अध्ययन में क्लैडोस्पोरियम जीनस के एक एंडोफाइटिक कवक के प्रभाव का वर्णन किया है, जो शाकाहारी कीटों से काले चिनार के पेड़ों की रक्षा करता है। पत्तियों के अंदर रहने वाला यह कवक न केवल पेड़ों में रक्षात्मक पदार्थों के उत्पादन को बढ़ाता है, बल्कि स्वयं एक एल्कलॉइड भी उत्पन्न करता है जो पेड़ों को शाकाहारी कीटों से होने वाले नुकसान से बचाता है। इसके अलावा, शोध दल ने क्षेत्रीय अध्ययनों में यह प्रदर्शित किया कि कवक की उपस्थिति युवा काले चिनार के पेड़ों में कीट समुदायों की संरचना को प्रभावित करती है। उदाहरण के लिए, पेड़ों पर रहने वाले एफिड्स अपने हनीड्यू में कवक के रक्षात्मक पदार्थ का उत्सर्जन कर सकते हैं और परिणामस्वरूप चींटियाँ उन पर कम आती हैं।
एंडोफाइट्स वे सूक्ष्मजीव होते हैं जो पौधों के भीतर रहते हैं। इनमें से कुछ जीव, मुख्यतः बैक्टीरिया या कवक, पौधों को रोगग्रस्त कर देते हैं, जबकि अन्य का कोई हानिकारक प्रभाव नहीं होता या वे लाभकारी भी होते हैं। कुछ घासों के भीतर रहने वाले एंडोफाइटिक कवकों पर किए गए पिछले अध्ययनों से पता चला है कि ये कवक घासों को शाकाहारी जीवों से बचाव के लिए रक्षात्मक यौगिक प्रदान करते हैं। हालांकि, क्या यह बात वृक्षों पर भी लागू होती है, इस पर बहुत कम ही अध्ययन हुए हैं। वर्तमान अध्ययन में क्लैडोस्पोरियम जीनस के एक एंडोफाइटिक कवक का काले चिनार ( पॉपुलस निग्रा) के शाकाहारी जीवों से बचाव पर प्रभाव और चिनार के वृक्षों के कीट समुदायों पर इसके प्रभावों की जांच की गई।
"हमने काले चिनार के रासायनिक बचाव पर एंडोफाइट के प्रभाव और शाकाहारी कीटों की भोजन पसंद और अनुकूलता के परिणामों के साथ-साथ क्षेत्र में युवा पेड़ों पर कीट समुदाय की संरचना की जांच की। पिछले अध्ययनों से, हम पहले से ही जानते थे कि पौधे-रोगजनक जंग कवक शाकाहारी कीटों को लाभ प्रदान करते हैं। अब हम एक एंडोफाइटिक कवक में रुचि रखते थे, जिसकी चिनार-कीट अंतःक्रिया में भूमिका अभी भी काफी हद तक अज्ञात है," प्रमुख लेखक क्रिस्टिन वाल्थर ने अध्ययन के शुरुआती बिंदु को समझाते हुए बताया।
शोधकर्ताओं ने पाया कि कवक एंडोफाइट के संक्रमण से चिनार के पेड़ों की प्राकृतिक सुरक्षा और कीटों से होने वाले नुकसान से लड़ने की क्षमता बढ़ जाती है। प्रयोगशाला प्रयोगों में, जिप्सी मॉथ *लाइमंट्रिया डिस्पार* के लार्वा , जो विभिन्न पेड़ों को संक्रमित करने वाला एक सामान्य कीट है, असंक्रमित पत्तियों को पसंद करते थे और वहीं बेहतर ढंग से विकसित हुए। क्रिस्टिन वाल्थर कहती हैं, "हम यह दिखाने में सक्षम थे कि *क्लैडोस्पोरियम* पौधे को शाकाहारी जीवों से बचाने में मदद करता है। यह कवक पौधे की रासायनिक रक्षा प्रणाली को बदल देता है और स्वयं द्वारा उत्पादित एक रक्षा यौगिक से इसे और मजबूत बनाता है।"
अत्याधुनिक रासायनिक-विश्लेषण विधियों, जिन्हें मेटाबोलॉमिक्स दृष्टिकोण कहा जाता है, का उपयोग करते हुए , जो पत्तियों में मौजूद चयापचय उत्पादों का विश्लेषण करता है, वैज्ञानिकों ने यह प्रदर्शित किया कि कवक के संक्रमण से चिनार के मेटाबोलोम में परिवर्तन होता है, अर्थात् चिनार के भीतर उत्पादित पदार्थों में। कवक की उपस्थिति में सैलिसिनोइड्स (सैलिसिन, निग्रासिन) और फेनोलिक अम्ल (कैफिक अम्ल) जैसे विशिष्ट रक्षा यौगिकों का उत्पादन अधिक मात्रा में हुआ। सैलिसिनोइड्स, टैनिन के साथ, चिनार द्वारा स्वयं को बचाने के लिए उत्पादित सबसे महत्वपूर्ण प्राकृतिक रक्षा यौगिक हैं। सैलिसिनोइड्स विशेष रूप से उन कीटों के विरुद्ध प्रभावी होते हैं जो न केवल चिनार के लिए विशिष्ट होते हैं बल्कि अन्य पौधों के कीट भी होते हैं। वे न केवल हानिकारक कीटों को दूर रखते हैं बल्कि रासायनिक रूप से संरक्षित पत्तियों पर भोजन करने वाले कीटों की स्वास्थ्य स्थिति पर भी नकारात्मक प्रभाव डालते हैं।
विश्लेषण से पता चला कि एक प्रभावी प्रतिरक्षा पदार्थ, एल्कलॉइड स्टैकिड्रिन, कवक द्वारा ही निर्मित होता है। स्टैकिड्रिन के साथ प्रयोगों से पता चला कि एंडोफाइट का सक्रिय घटक सामान्य कीटों और ब्रश मॉथ, दोनों के विरुद्ध प्रभावी था। ऑर्गिया एंटीक्वा साथ ही चिनार विशेषज्ञ जैसे कि चिनार पत्ती बीटल क्राइसोमेला ट्रेमुले रोकता है.
"हमारे लिए, यह देखना विशेष रूप से रोमांचक था कि कवक एक एल्कलॉइड का उत्पादन कर सकता है जिसे हम पौधे के मैट्रिक्स में पता लगा सकते हैं और इस प्रकार कवक की उपस्थिति के लिए एक मार्कर के रूप में उपयोग कर सकते हैं। हमने इस पदार्थ को खेत में पुराने पेड़ों की पत्तियों में भी पाया," अध्ययन के नेता सिबिल अनसिकर कहते हैं, जिन्होंने मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर केमिकल इकोलॉजी में "प्लांट-एनवायरनमेंट इंटरैक्शन" शोध समूह का नेतृत्व किया और 2023 से कील विश्वविद्यालय में प्रोफेसर हैं।
वैज्ञानिकों ने एक समग्र शोध दृष्टिकोण अपनाया। एंडोफाइटिक कवक सहित और उसके बिना प्रयोगशाला में पौधों के रासायनिक विश्लेषण और उससे जुड़े पोषण प्रयोगों के अलावा, उन्होंने क्षेत्र में यह भी जांच की कि क्लैडोस्पोरियम काले चिनार की रासायनिक पारिस्थितिकी को कैसे प्रभावित करता है।
इस अध्ययन का एक और दिलचस्प निष्कर्ष शोधकर्ताओं द्वारा क्षेत्र में किए गए सर्वेक्षण के दौरान सामने आया। एंडोफाइटिक कवक युवा काले चिनार के पौधों पर रहने वाले एफिड्स और चींटियों के बीच की परस्पर क्रिया को भी प्रभावित करता प्रतीत होता है। यह एक सहजीवी संबंध है , एक ऐसा सहजीवन जिससे चींटियों को लाभ होता है, जो एफिड्स का शहद पीती हैं, और एफिड्स को भी लाभ होता है, क्योंकि चींटियां उन्हें शिकारियों से बचाती हैं। एंडोफाइट से संक्रमित पौधों पर एफिड्स की संख्या अधिक थी, लेकिन चींटियों की संख्या कम थी। इसका कारण संभवतः उनके शहद में स्टैचिड्रिन की अधिक मात्रा है। क्रिस्टिन वाल्थर कहती हैं, "यह कवक चींटियों और एफिड्स के बीच के सहजीवी संबंध को भी प्रभावित करने में सक्षम प्रतीत होता है। वास्तव में क्या हो रहा है, इसे स्पष्ट करने के लिए आगे के शोध की आवश्यकता है।"
किसी पेड़ के माइक्रोबायोम—सूक्ष्मजीवों की वह समग्रता जिसके साथ पेड़ जुड़ा होता है—पर शोध, पेड़ों और अन्य जीवों के सह-विकास की जटिलता को समझने के लिए महत्वपूर्ण है जिनके साथ वे अंतःक्रिया करते हैं। वर्तमान अध्ययन शोध के एक व्यापक क्षेत्र की शुरुआत मात्र है जो कई अन्य रोमांचक प्रश्न उठाता है। आगे की जाँच का उद्देश्य यह स्पष्ट करना है कि कवक पौधे के भीतर कैसे फैलता है और क्या यह पौधे को न केवल कीटों से, बल्कि संभवतः रोगजनकों से भी बचाता है। एक और दिलचस्प सवाल यह है कि क्या काले चिनार और क्लैडोस्पोरियम के बीच सहजीवी संबंध है, जहाँ कवक को पेड़ के साथ रहने से लाभ होता है, या क्या ऐसी परिस्थितियाँ हैं जिनमें यह एक साथी से पेड़ के लिए खतरा बन जाता है।
“अधिक से अधिक प्रमाण इस दृष्टिकोण का समर्थन करते हैं कि वृक्ष होलोबायोट्स हैं, यानी विविध जीवित जीवों का एक समुदाय। वृक्ष कभी भी एक अकेला जीव नहीं होता, बल्कि एक जटिल मेटाऑर्गेनिज़्म होता है, जिसके सभी अंगों में सूक्ष्मजीव और आर्थ्रोपोड निवास करते हैं। हमारे लिए सबसे दिलचस्प प्रश्न यह है कि ये सूक्ष्मजीव वृक्षों और शाकाहारी कीटों के सह-विकास में क्या योगदान देते हैं। हमारे परिणाम निश्चित रूप से इन जटिल अंतःक्रियाओं को समझने में एक छोटा सा योगदान मात्र हैं,” सिबिल अनसिकर ने संक्षेप में कहा।
मूल प्रकाशन
वाल्थर, सी., वैलेट, एम., रीचेल्ट, एम., गिरी, पी., रोथ, बी., नेगवर, जे.ई., मेडिना वैन बर्कम, पी., गेर्शेनज़ोन, जे., अनसिकर, एस.बी. (2025)। एक कवक अंतःउद्भिद चिनार के पत्तों के रसायन विज्ञान को बदलता है, कीटों के आहार को निर्धारित करता है और कीट समुदाय के समूह को आकार देता है। इकोलॉजी लेटर्स, 28:e70007
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