मांसभक्षी वनस्पती: द लिटल शॉप ऑफ हॉररस

स्रोत: favpng.com

हा विषय मला सुचवला गेला तेव्हाच माझ्या लहानपणी पहिलेला एक चित्रपट माझ्या डोळ्यासमोर तरळून गेला. पण त्यावेळी चित्रपटाचे नाव बघितले नव्हते, मधूनच बघायला सुरुवात केली होती. मग थोड इंटरनेटवर धुंडाळून आधी नावाचा पत्ता लावला. 'द लिटल शॉप ऑफ हॉररस' हा १९६० साली प्रदर्शित झालेला विनोदी भयपट. यामधील नायक हा फुलांच्या दुकानात काम करणारा गरीब धांदरट नोकर. मालकाची खप्पा मर्जी होऊ नये आणि नोकरी शाबूत रहावी या विवंचनेत असतानाच त्याने खटपटी करून एक संकरित रोप बनवलेले आहे. मात्र थोड्याच दिवसात त्याला हे विचित्र दिसणारे रोप मांसभक्षी असल्याचा शोध लागतो. रोपाची भूक प्रचंड आहे त्यामुळे आता त्याला खाऊ घालण्यासाठी नायकाला लपून छपून माणसे मारून आणावी लागतात. रोपाची वाढ दिवसागणिक भराभर होऊ लागते. शहरात चर्चेला तोंड फुटते आणि आता अगदी छताला भिडणारे, मोठे घुमटाकार दिसणारे हे झाड बघायला दुकानात माणसे गर्दी करतात. त्यापुढे काय होते ते प्रत्यक्ष पाहणे जास्त रंजक ठरेल. पण यानिमित्ताने मांसभक्षी वनस्पतींबद्दल कुतूहल चाळवले जाणे साहजिक आहे.

आता लेखाच्या सुरुवातीलाच हे स्पष्ट केले पाहिजे कि या वनस्पती मनुष्यभक्षी नसतात. यांना मांसभक्षी म्हणण्यापेक्षा कीटकभक्षी म्हणणे जास्त योग्य ठरेल. एकपेशीय जीव, माश्या, किडेकीटक अशा लहान अपृष्ठवंशीय सजीवांपासून ते लहान पाली , उंदीर अशा मोठ्या प्राण्यांपर्यंत भक्ष्या मध्ये विविधता आढळते. वनस्पतीच्या प्रजाती, त्यांची वास्तव्याची जागा तसेच शिकार पकडण्यासाठी झालेले शारीरिक बदल यानुसार जेवणाचा मेन्यू ठरतो. दमट पावसाळी हवामान, दलदल, खाजण अथवा पाणथळ जागी या वनस्पती आढळतात. परंतु यांचे दर्शन एवढे सहजशक्य नसते. कारण एक तर खूप लहान झुडुपाच्या स्वरूपातील या वनस्पती आकाराने मोठ्या होत नाहीत. सहसा एक फुटाच्या वर यांची उंची नसते. त्यातही यांचे वास्तव्य इतर तृण , नेचेवर्गीय झाडांनी आच्छादित असते. दुसरे म्हणजे जी माती इतर झाडांच्या वाढीसाठी निकृष्ट दर्जाची ठरते  किंवा जिथे ठराविक पोषकतत्वांची (नत्रवर्गीय) कमतरता आढळते तिथेच या वनस्पती  गुण्या गोविंदाने नांदताना आढळतात.

मांसभक्षी वनस्पतींचा कुलवृत्तांत:

आपल्या सर्वांना पडलेला मुख्य प्रश्न म्हणजे या वनस्पती मांसभक्षी झाल्या कशा? याचे उत्तर अनेक संशोधक शोधत आहेत आणि त्यांनी आपल्या शोधनिबंधातून बऱ्याच माहितीचा उलगडा केलेला आहे. त्यांनी मांडलेल्या सिद्धांतानुसार उत्क्रांतीच्या विशिष्ट टप्प्यावर काही वनस्पतींमध्ये जनुकीय बदल झाले. या वनस्पती अशा जागी वाढत होत्या जिथे मातीमध्ये पोषणमूल्यांची कमतरता होती. तीन महत्वाच्या बदलांचा अंदाज बांधता आला आहे.

१. सगळ्यात आधी पेशींमधील जनुकीय पदार्थाचे दुपटीकरण झाले. थोडक्यात  जनुकीय साखळीची फोटोप्रत (झेरॉक्स) तयार झाली. आता एक नवीन तयार झालेली जनुकांची माळ नवीन बदल अंगीकारत होती आणि मूळ जनुके दैनंदिन कारभार चालवत होते.

२. दुसरा महत्वाचा बदल म्हणजे जी जनुके (genes) पाने आणि मुळांचा विकास तसेच त्यांची काम करण्याची पद्धत नियंत्रित करतात त्यांच्या कार्यशैलीत बदल होऊ लागला. ती अवयवांच्या कामांची पुनर्र्चना करू लागली. इतर झाडांमध्ये व्यवस्था कशी असते?  तर मातीतील जीवनावश्यक घटक, मिनरल्स आणि पाणी शोषून घेऊन  शरीराला पुरवणे हे मुळांचे काम तर प्रकाश संश्लेषण (फोटोसिंथेसिस) हे पानांचे काम ठरलेले आहे.  इथे मात्र त्याची सरमिसळ झाली. मातीमध्ये ज्या पोषक तत्वांची कमतरता आहे ती इतर ठिकाणाहून मिळवण्याची हि धडपड होती. त्यामुळे असे अवयव विकसित होऊ लागले जे पानाप्रमाणे काही प्रमाणात प्रकाशसंश्लेषण करतील आणि मुळांप्रमाणे पोषकद्रव्येसुद्धा  शोषून घेतील. पण हे शरीरातील नवीन बदल मातीऐवजी पकडलेल्या किडे कीटकांमधून जीवनावश्यक घटक शोषण्याच्या कामी येणारे होते. कीटक आकर्षित करणे, त्याला कुशलतेने पकडणे, त्यांनंतर त्यावर रसायने सोडून विघटन करणे आणि  तयार होणारा अन्नरस शोषून घेणे हि कार्ये महत्त्वाची झाली होती. त्यासाठी या अवयवांमध्ये चिकट श्लेष्मक स्त्राव (म्युसिलेज), संवेदक केस, पाचक ग्रंथी, काटे, मधुरस (नेक्टर), गन्ध आदी विकसित होऊ लागले. अवयवांचे अधिकाधिक प्रगत सापळे बनू लागले.

३. मूळे आणि पानांची कामे एकत्र झाल्याने काही जनुके डोईजड झाली आणि त्यांचं कार्य संपुष्टात आलं. आता जटिल मूळे बनवण्याची गरज उरली नव्हती. पूर्णपणे प्रकाशसंश्लेषणावर अन्न बनवण्याचा भार नव्हता. त्यामुळे जनुकांची संख्या घटू लागली. शास्त्रज्ञांना असे आढळून आले कि साधारणतः कीटकभक्षी  वनस्पतींमध्ये इतर  वनस्पतीच्या तुलनेत खूप कमी जनुके आहेत. जनुकांची अल्पसंख्या हे  या वनस्पतींचे वैशिष्ट्य आहे. इतर झाडांच्या तुलनेत यांच्या मुळांचा पसारा नसते. खूप कमी अथवा नगण्य स्वरूपात मुळांची वाढ असते. पानांमधील बदल मुख्यतः कीटक पकडण्याच्या दृष्टीने झालेले असून प्रकाशसंश्लेषण दुय्यम कार्य उरते. 

भक्ष्य पकडण्याच्या नानाविध पद्धती:

मांसभक्षी वनस्पतीच्या विविध प्रजाती सावज पकडण्यासाठी वेगवेगळ्या प्रकारची तंत्रे अवलंबतात. त्यांचा शारीरिक आकार, अधिवास, भक्ष्याची निवड,  यानुसार सापळ्याची रचना  खालील प्रमाणे वेगवेगळी दिसून येते.

१. चापाचा सापळा:

व्हिनस फ्लायट्रॅप (स्रोत: carnivorousplants.org)

 पूर्वी उंदीर, घुशी पकडायला घराच्या आवारात अथवा शेतात येणारे ससे, कोल्हे पकडायला चाप लावला जायचा. यात दोन दातेरी अर्धगोल स्प्रिंग जोडलेले असायचे आणि सापळा लावताना स्प्रिंग ताणून मध्यभागी आमिष म्हणून खाणे ठेवले जायचे. जसा प्राणी ते खायला आला कि दोन्ही अर्धगोल वेगाने एकमेकांवर आपटून बंद व्हायचे आणि शिकार त्या लोखंडी जबड्यात अडकायची. डायोनिया ज्याला व्हिनस फ्लायट्रॅप म्हणूनही ओळखले जाते हि वनस्पती सुद्धा असाच सापळा लावते. याची पाने करंजीची गोलाकार पात सारण भरून बंद करण्याआधी जशी दिसेल तशी उघडी असतात. आतल्या भागात स्पर्श संवेदक केस असून भडक लाल गुलाबी रंग कीटक आकर्षित करायला उपयोगी पडतो. जणू माश्या, कीटक पकडण्यासाठी जबड्याचा आ वासून हे झाड बसलेले असते. कीटक बसल्यावर संवेदक केस स्पर्शाने उद्दीपित होऊन अंतर्गत संदेश पाठवतात . त्यामुळे दोन्ही अर्धगोल वेगाने बंद होऊन या करंजीत सावज अडकते.(माशीच्या शिकारीची चित्रफीत) आता आतल्या भागातील पाचक ग्रन्थि प्रोटिएझ सारखी विकरे स्रवायला सुरु करतात ज्याने कीटकाचे  नाजूक अवयव पचून जो रस तयार होतो तो वनस्पती शोषून घेते.

२.  घट/ सुरई रुपी सापळा: 

घटपर्णी/पिचर प्लांट (स्रोत pixabay )

कोल्हा आणि करकोचा यांच्या खीर खाण्याची गोष्ट आपल्याला माहित असेल तर नेपेंथीस अथवा ज्याला पिचर प्लांट (घटपर्णी) म्हणतात त्याच्या पानांची रचना आपल्याला लक्षात येईल. यामध्ये सुरई अथवा कलशाच्या आकारात पाने विकसित होतात. तोंडाजवळ रुंद, मान लांब, कधी निमुळती आणि खाली पसरट घटासारखी असलेली हि पाने आतमध्ये ठराविक प्रमाणात पाणी साठवून ठेवतात. घटाच्या तोंडावर एक उघडबंद होणारे झाकणही असते. भडक रंग, सुगंध यामुळे आकर्षित झालेले कीटक हे झाकण उघडे असताना त्याच्या आतील बाजूस असणाऱ्या मेणचट थरावर टिकू शकत नाहीत किंवा या सुरईच्या तोंडाशी असणाऱ्या बुळबुळीत श्लेष्मामुळे (म्युसिलेज) घसरून आत भांड्यात पडतात आणि मग आतील पाण्यात बुडून मेलेला कीटक जिवाणू द्वारे अथवा पाचक रसांनी विघटित होतो. काही प्रजातींमध्ये आतमध्ये पाणी अगदीच थोडे असते पण अडकलेला प्राणी लांब गुळगुळीत सुरईतून बाहेर येऊ न शकल्याने उपासमारीने मरतो.

कीटक विश्वाच  नेपेंथिस सारख्या वनस्पतींबरोबर असलेल अन्न साखळीतील नातं या चित्रफिती द्वारे फार सुंदररित्या समजून येते.

३.   कबुतरांचा किंवा शेवंडाचा सापळा: (पिजन किंवा लॉबस्टर  ट्रॅप):

जेनेलिसियाचे जमिनीखालील नळकांड्यागत सापळे. हिरवे पानासारखे भाग जमिनीवर दिसतात.स्रोत विकिमिडीया कॉमन्स

डार्लिंगटोनिया आणि सेरॅकेनीया  वनस्पती शेवंड पकडण्यासाठी असलेल्या पिंजऱ्याची नक्कल करतात. यांच्या  निमुळत्या बोगद्यासारख्या पानामध्ये कीटक शिरतो खरा पण त्याला बाहेर पडायचा रस्ता सहजी सापडत नाही. पानावरील गडद फिकट ठिपक्यांच्या रंगसंगतीने प्रकाशाचा भलभुलैया तयार होतो. प्रवेशद्वारावर अंधार आणि आतल्या भागात प्रकाश असा डाव टाकलेला असल्याने कीटक सुटकेसाठी प्रकाशाकडे जात राहतो. आत खोल खोल शिरलेला प्राणी शेवटी बाहेर पडू शकत नाही कारण गाभ्यात कबुतराच्या सापळ्याप्रमाणे  आतल्या बाजूस वळलेले केस असतात जे मागे फिरणे अशक्य करून टाकतात. जेनलिसिया वनस्पतीमध्ये सुद्धा असाच जमिनीखाली निमुळत्या नळकांड्यागत पिजन ट्रॅप असतो . जमिनीवर हा दिसतही नाही . मातीतले  अगदी लहान किडे आतमध्ये शिरल्यावर फक्त पुढे पुढे जाऊ शकतात पण आतल्या बाजूस वळलेल्या टोकदार केसांमुळे मागे फिरून बाहेर येऊ शकत नाहीत. मग पुढचे काम पानाच्या पाचक ग्रंथी पार पाडतात.

४. गोंदेचा  सापळा:

ड्रॉसेरा (स्रोत: विकिमिडीया कॉमन्स)

ड्रॉसेराच्या स्पर्शकांच्या टोकावरील गोंदाचे थेम्ब (स्रोत: Pixabay)

आजकाल उंदीर पकडण्यासाठी गोंदेचा  (glue) थर दिलेले पुट्ठे वापरले जातात. उंदीर त्यावर चालू लागला कि चिकटून बसतो आणि पकडला जातो. ड्रॉसोफायलम , ड्रॉसेरा , पिंगविक्युला या वनस्पतींमध्ये पानातून पाझरणारा चिकट गोंदे सारखा द्रव कीटक पकडण्याच्या कामी  येतो. हा गोंद एकतर पानावरील असंख्य लहान लहान केशग्रंथीच्या टोकातुन बाहेर आल्यावर दव बिंदूसारखा जमा झालेला दिसतो  किंवा ड्रॉसेरा सारख्या वनस्पतीमध्ये पानावरील लांब स्पर्शकांच्या  (tentacles) टोकाशी चिकट स्त्रावाचे थेम्ब दिसून येतात. कीटक या म्युसिलेज च्या संपर्कात आल्यावर चिकटून बसतो आणि सुटकेसाठी केलेल्या धडपडीने अधिकाधिक गोंदेमध्ये लडबडतो. स्पर्श संवेदनेने अधिकाधिक स्पर्शक भक्ष्याच्या दिशेने वळतात आणि शिकारीला विळखा घालतात (चित्रफित). काही वनस्पतींमध्ये स्पर्शक हालचाल न करता स्थिर असतात मात्र चिकट म्युसिलेज मधून सुटणे किटक अथवा माशीला कर्मकठीण काम असते. या स्रावामध्ये पचन करणारी रसायने असल्यास लगेच विघटनाची क्रिया सुरु होते. काही प्रजातींमध्ये हि रसायने स्रवणाऱ्या ग्रंथी पानावर स्वतंत्रपणे अस्तित्वात असतात. रोरिडेला या  कीटकभक्षीमध्ये पाचनग्रंथी नसतात. पण मग ती आपल्या गोंदेच्या सापळ्यात अडकलेल्या कीटकांपासून अन्न द्रव्य मिळवण्यासाठी वेगळी क्लुप्ती वापरते. इथे असासीन बग किंवा मारेकरी कीटक हे मदतीला येतात. हे कीटक पानावरील चिकटलेले लहान किडे खाऊन जी विष्ठा टाकतात ते अन्न म्हणून वापरले जाते आणि त्यातील पोषक द्रव्ये पानांद्वारे शोषून घेतली जातात. हे म्हणजे तेरा भी भला मेरा भी भला !

५. शोषक सापळा :

युट्रीक्युलॅरिया या पाण वनस्पती मध्ये या प्रकारची योजना दिसून येते. हि वनस्पती पाण्याखाली वाढते. हिच्यामध्ये वाढ होत असताना भूस्तरीका (stolons) तयार होतात. हि स्टोलॉन्स जमिनीलगत वाढणारी खोडे होय. थोड्या अंतरावर या खोडापासून नवीन वनस्पती तयार होते. असा सगळा पसारा पाण्याखाली वाढत जातो. पानांच्या जाळ्या झालेल्या असतात आणि त्यामध्येच असंख्य लहान लहान गोलाकार चंबू विकसित होतात.  या चंबूच्या तोंडाशी असलेले केस स्पर्शसंवेदी असतात. अगदी लहान आकाराचे अपृष्ठवंशीय प्राणी (रोटीफर, डॅफनिया) जेव्हा आपल्या हालचालीतून या केसांना स्पर्श करतात तेव्हा प्रचंड वेगाने हे चंबू पाणी शोषून घेतात (फुग्यात पाणी भरावे तसे ) आणि त्याबरोबरच प्राणीसुद्धा आत खेचला जातो. हा शोषकांचा वेग एवढा जबरदस्त असतो कि हाय स्पीड कॅमेरामध्ये सुद्धा हि हालचाल पकडणे कठीण जाते.

सर्व मांसभक्षी वनस्पती अशा अधिवासात प्रामुख्याने रहातात जेथे माती अथवा पाण्यात नत्र आणि इतर पोषक घटकांची कमतरता आढळते. नत्राची उणीव  झाडाच्या शारीरिक वाढीसाठी आवश्यक असलेल्या अमायनो आम्ले आणि प्रथिनांच्या निर्मितीप्रक्रियेमध्ये अडसर बनू शकते. हि उणीव भरून काढण्यासाठीच  वनस्पतींनी  प्राणिजन्य अन्नस्रोतांकडे मोर्चा वळवला. मात्र या वनस्पती मांसाहाराशिवाय जगूच  शकत नाहीत असे मात्र नाही! फक्त अशावेळी त्यांची वाढ आणि प्रजननाचा जोम कमी होतो. पण जगण्यासाठी त्यांना कीटक नाही मिळाले तरी ते सहज तग धरून राहू शकतात. काही वेळा तर या वनस्पतींना जर सकस माती आणि अनुकूल वातावरण मिळाले तर या मांस भक्षणावर अवलंबून न राहता इतर वनस्पतींप्रमाणे प्रकाश संश्लेषणावर आपला उदरनिर्वाह करू शकतात! अशा प्रकारे स्वयंपोषी आणि परपोषी अशा दोन्ही जीवनशैलींचा जबरदस्त मिलाफ त्यांनी साधला आहे. जगण्यासाठी एवढी लवचिकता मोठं मोठाली झाडे सुद्धा दाखवू शकत नाहीत. यांनी विकसित केलेल्या सापळ्यांच्या अत्यंत वेगवान हालचाली, पाचक ग्रंथी, चिकट स्त्राव, अन्नरस शोषक यंत्रणा सगळंच आश्चर्यकारक आणि उत्सुकता जागवणारे आहे. डार्विन ने यांना 'मोस्ट वंडरफूल प्लांट्स' म्हणून गौरविले आहे ते उगाच नाही!!

आपला मित्र,

विक्रांत 

संदर्भ:

https://www.livescience.com/how-carnivorous-plants-evolved.html

https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(20)30567-4

http://www.sarracenia.com/faq/faq5500.html

https://www.carnivorousplants.org/cp/carnivory/what

https://www.botany.org/Carnivorous_Plants/Utricularia.php