हुशार अंडे...

रोज गल पक्ष्याचे अंडे असते हुशार

अंड्यातील भ्रुणही घेतात बाह्य परिस्थितीचा अंदाज

पक्ष्यांचे नियोजन दिवस आणि त्यांच्या लांबीवर अवलंबून असते. पक्ष्यांचे त्याचा अचूक अंदाज असतो. मात्र आता उत्तर डाकोटा राज्य विद्यापीठातील संशोधकांना काही पक्ष्यांची पिल्ले अगदी अंड्यात असल्यापासून दिवस आणि त्यांची लांबी यांचा अचूक अंदाज घेत असल्याचे दिसून आले आहे. हे पिल्लू अंड्यात असल्यापासूनच शरीराच्या अंतर्गत असलेले घड्याळ बाह्य वातावरणानुसार बदलून घेते. हे संशोधन फंक्शनल इकॉलॉजी या ब्रिटिश संशोधनपत्रिकेमध्ये प्रकाशित करण्यात आले आहे.
फ्रॅंकलीनस गल (रोज गल) हा पक्षी दक्षिण अमेरिकेतील किनापट्टीवरून उत्तरी अमेरिकेच्या गवताळ प्रदेशापर्यंत प्रचंड अंतराचे स्थलांतर करतो. त्यासाठी त्याला अचूक वेळेच्या अंदाजाची आवश्यकता असते. हा पक्षी तपकिरी पंख आणि गुलाबी पोटामुळे अत्यंत सुंदर दिसतो. तो गवतावर तंरगत्या स्वरुपाचे घरटे करून त्यामध्ये हिरवे आणि काळे ठिपके असलेली गडद रंगाची साधारणपणे तीन अंडी देतो. या अंड्यातील पिल्लूही वसंताचे दिवस ओळखू शकते. या बाबत संशोधक डॉ. क्लार्क यांनी सांगितले, की आईकडून अंडी घालताना मिळालेली अन्नद्रव्ये ही दिवसाच्या आकारमानावर ठरतात. अंड्यातील तयार होत असलेले भ्रुण या लक्षणांची सांगड घालून बाह्य वातावरणाचा अंदाज घेते.

डॉ. क्लार्क आणि डॉ. रिड यांनी केलेल्या निरीक्षणानुसार,
-घरटे करण्याच्या सुरवातीच्या कालावधीत घातली गेलेली अंडी उबण्यासाठी अधिक काळ घेतात व अशा अंड्यातून बाहेर पडणारी पिल्ले घरटे करण्याच्या शेवटच्या कालावधीत घातलेल्या अंड्यातील पिल्लापेक्षा अधिक सशक्त असतात. 
-शेवटी घातलेली अंडी लवकर उबून त्यातून लहान पिल्ले बाहेर येतात. ही पिल्ले सवकर वाढून स्वतंत्र होतात. लवकर उडायला शिकून दक्षिण अमेरिकेकडे स्थलांतरासाठी तयार होतात. त्यावरून हे पक्षी अंड्यात असतानापासून बाह्य वातावरणातील फरकांचा अंदाज घेत असल्याचे दिसून येते. हे पिल्लू प्रकाशाचा कालावधी आणि प्रजननाच्या वेळचे वातावरण यांच्या एकत्रित माहितीचा वापर करते.

कपाशीतील सुत्रकृमी प्रतिकारक गुणसुत्रांचे गट ओळखले

अमेरिकन कृषी संशोधन संस्थेचे संशोधन,

सुत्रकृमी प्रतिकारक जाती विकसनासाठी होणार मदत

कपाशी हे जगभरातील नगदी पिक म्हणून ओळखले जाते. या पिकामध्ये मुळांवर गाठी करणारे (root-knot nematode) तसेच मूत्रपिंडी सूत्रकृमी (reniform nematode.)यांचा मोठ्या प्रमाणात प्रादुर्भाव होतो. त्यांच्यामुळे पिकाची वाढ खुंटते. उत्पादनात मोठ्या प्रमाणात घट येते. त्यामुळे सूत्रकृमींना प्रतिकारक जाती विकसित करण्यासाठी गेल्या काही वर्षापासून प्रयत्न केले जात आहेत. त्यातील महत्त्वाचा टप्पा अमेरिकेतील कृषी संशोधन संस्थेच्या मिसिसिपी राज्यातील जेनेटिक्स ऍण्ड प्रिसिजन ऍग्रीकल्चर रिसर्च युनिट च्या जॉनी जेन्किनस आणि सहकाऱ्यांनी पार केले आहे. त्यांनी कपासीतील मुळावर गाठी करणाऱ्या सूत्रकृमींना प्रतिकार करण्यासाठी कारणीभूत असलल्या जनुकांच्या गट ओळखला आहे. हा गट कपाशीच्या 11 आणि 14 गुणसूत्रांवर असल्याचे स्पष्ट झाले आहे. या संशोधनाचा सूत्रकृमी प्रतिकारक जाती विकसित करण्यासाठी उपयोग होणार आहे.

कपाशीवरील मुळांवर आढळणाऱ्या सुत्रकृमीबरोबर मुत्रपिंडी सुत्रकृमी (रेनिफार्म निमॅटोड, Rotylenchulus reniformis) मुळे अमेरिकेतील कपाशी आणि वस्त्रोद्योगाचे सुमारे130 दशलक्ष डॉलरचे नुकसान होते. तसेच या सुत्रकृमीमुळे कपाशीतील मुळावर गाठी करणाऱ्या मुख्य सूत्रकृमीचा प्रादुर्भाव वाढत असल्याचे दिसून आले आहे. 
या सुत्रकृमीसंदर्भातही जेन्किन्स आणि सहकाऱ्यांनी संशोधन केले आहे. त्यांनी कपाशीची जंगली प्रजाती गॉसिपिअम बार्बेडेन्स (Gossypium barbadense  ) मध्ये एकापेक्षा अधिक गुणसुत्रे आढळली आहेत. त्यांची निश्चिती करण्यात आली असून त्यांचा गट गुणसूत्र 21 आणि 18 वर आढळून आला आहे.
व्यावसायिकरित्या कपाशीच्या सूत्रकृमी प्रतिकारक जाती विकसित करण्यासाठी सातत्याने प्रयत्न होत असले तरी एकापेक्षा अधिक जनुकांशी संबंधित हा विषय असल्याने संशोधन अधिक वेळखाऊ आणि महागडे ठरत आले आहे. मात्र या संशोधनामुळे कपाशींच्या नव्या जाती विकसित करण्यामध्ये सुलभता येणार आहे.
सुमारे 100 वर्षापुर्वी कपाशीवर सूत्रकृमीचा प्रादुर्भाव होत असल्याचे प्रथम आढळले होते. त्यानंतर 1930 पासून सातत्याने सूत्रकृमीच्या प्रादुर्भाव कमी करण्यासंदर्बात , नवीन प्रतिकारक जाती विकसित करण्यासाठी संशोधन होत आले आहे. 1960 पासून अमेरिकेतील कृषी संशोधन संस्थेने कपाशीतील मुळांवर गाठी करणाऱ्या सूत्रकृमीसंदर्भात संशोधनाला सुरवात झाली. निवृत्त संशोधक रेमंड शेपर्ड यांनी मेकसिकोतील जंगली मानल्या जाणाऱ्या कपाशीतील सुत्रकृमी प्रतिकारक गुणधर्म ओळखले होते. त्याचा वापर नव्या जाती विकसित करण्यासाठी केला होता.
हे संशोधन थेरॉटिकल ऍण्ड ऍप्लाईड जेनेटिक्स या संशोधनपत्रिकेमध्ये प्रकाशित करण्यात आले आहे. या संशोधनात उस्मान गुटिइरेझ, जॅक मॅककर्टी, मार्टिन वूबेन आणि फ्रॅंकलिन कलाहान यांच्यासह निवृत्त संशोधक फॉरेस्ट रॉबिन्सन या संशोधकांचा सहभाग होता.
--
तज्ज्ञ म्हणतात...

राहुरी येथील महात्मा फुले कृषि विद्यापीठातील सुत्रकृमी तज्ज्ञ डॉ. नानासाहेब म्हसे यांनी सांगितले की महाराष्ट्रात कपाशीच्या मुळावर मुत्रपिंडी सुत्रकृमीचा प्रादुर्भाव आढळून येतो. या सुत्रकृमीमुळे साधारणपणे कपाशींच्या उत्पादनात 12 ते 15 टक्के घट होते. या नवीन संशोधनामुळे कपाशीच्या सुत्रकृमी प्रतिकारक जाती विकसित होण्यास मदत मिळणार असून कपाशींच्या उत्पादनात वाढ मिळू शकेल. सध्या या सुत्रकृमींच्या जैविक नियंत्रणासाठी  ट्रायकोडर्मा, पॅसिलोमायसिस ल्युनासिनस, स्युडोमोनस फ्लुरोसन्स या घटकांची सुत्रकृमींच्या प्रादुर्भावानुसार प्रति हेक्टरी 5 ते 20 किलो शेणखतात मिसळून वापरण्याची शिफारस केली जाते.
---------------
फोटोओळ- कपाशींच्या मुळावर गुलाबी रंगात दिसणारी रेनिफॉर्म सुत्रकृमीची मादी ( स्रोत- डॉ. मार्टिन वुबेन)

वनस्पतीच्या नैसर्गिक प्रथिनांपासून कॅपसूल

शरीरात योग्य ठिकाणी होणार औषधांचे वहन,
पेनसिल्व्हिया विद्यापीठातील संशोधन

अमेरिकेतील पेनसिल्व्हिया विद्यापीठातील संशोधकांनी औषधाच्या वहनासाठी वापरल्या जाणाऱ्या कॅपसूल (व्हेसिकल्स) आणि त्यांच्या आकाराविषयी संशोधन केले असून सूर्यफूल आणि तीळापासून मिळवलेल्या प्रथिनांचा वापर केला आहे. या संशोधनाचा फायदा विविध रोगासाठी औषधे शरिरात योग्य ठिकाणी पोचविण्यासाठी चांगल्या प्रकारे वापर करता येणार आहे. त्यामुळे रोगावरील उपचारातील औषधांची परीणामकारकता वाढण्यास मदत मिळणार आहे.  हे संशोधन राष्ट्रीय शास्त्र ऍकेडमी च्या वार्षिक अहवालात प्रकाशित करण्यात आले आहे.

अत्यंत कटवट औषधे घेण्यासाठी विविध प्रकारच्या कॅपसूलचा वापर केला जातो. शरीरामध्ये योग्य ठिकाणी औषधाचे रसायन पोचविण्यासाठी योग्य मुलद्रव्यांचा शोध सातत्याने घेतला जातो. ही मुलद्रव्ये विकसित करणे, त्यात औषधे भरणे हे महत्त्वाचे आणि अवघड काम असते. मानवी शरीराच्या किंवा अन्ननलिकेचा विचार करून दुहेरी आवरणांच्या पोकळ कॅपसुल आदर्श मानल्या जातात. कारण नैसर्गिकरित्या शरीर रसायने पाठविण्यासाठी अशाच प्रकारच्या संरचना तयार करते.  नवीन दृष्टीकोन स्विकारला असून वनस्पतीच्या प्रथिनांचा त्यासाठी वापर करण्यात येत आहे.  सूर्यफूलांच्या बियांमध्ये मिळालेल्या प्रथिनांचा उपयोग जनुकिय अभियांत्रिकीच्या साह्याने मुलद्रव्य बांधणीसाठी योग्य संरचना वापरली.

संशोधनाविषयी माहिती देताना संशोधक डॅनियल हॅमर यांनी सांगितले की, प्रथमच नैसर्गिक प्रथिनांचा वापर व्हेसिकल साठी करण्यात आला आहे. त्यांचा आकार औषधांच्या वहनासाठी त्यात योग्य ते बदल करून घेण्यात आले आहे. कर्करोगांच्या गाठीमध्ये आम्लता अधिक असून त्या वातावरणात वरील आवरण गळून पडते. औषधांचा योग्य ठिकाणींच वापर होतो.
पेनसिल्व्हिया विद्यापीठातील रसायन आणि जौव मुलद्रव्यीय अभियांत्रिकी विभागातील संशोधक रंगनाथ पार्थसारथी यांच्या मार्गदर्शऩाखाली हे संशोधन करण्यात आले आहे.
संशोधनातील महत्त्वाचे...
- रिकॉम्बिनंट प्रोटिन्स ही सुधारीत प्रथिने असून यजमान घटकापासून जनुकिय संरचना घेऊन सुधारणा केली जाते.
- या संशोधनात सूर्यफूल आणि तीळांच्या बियातून एक प्रथिन वेगळे करण्यात यश आले आहे.  त्या मुलद्रव्याचे नाव ओलेसिन असे आहे. ओलेसिनचे जनुकिय विश्लेषण केले आहे. त्यात इ.कोलाय सारख्या जिवाणूंच्या साह्याने योग्य ते बदल करून घेतले आहे.
- हे ओलेसिन हे साबणासारखे रसायन असून ती एका बाजूला पाण्याकडे आकर्षित होते, तर दुसऱ्या बाजूने दूर ढकलली जाते. अशा पदार्थांना इंग्रजीत सरफॅक्टन्ट असे म्हणतात. त्यांचा वापर अनेक ठिकाणी केला जात असला तरी व्हेसिकल्स मध्ये प्रथमच करण्यात आला आहे.
- व्हेसिकल्स मध्ये दोन्ही बाजू या पाण्याला दूर ठेवणाऱ्या असतात. मात्र पाण्यामध्ये विरघळू शकणाऱ्या व्हेसिकल्स चे आपले फायदे आहेत. त्यांचा वापर औषधांच्या वहनासाठी मोठ्या प्रमाणात केला जातो.
--------
जर्नल संदर्भ- K. B. Vargo, R. Parthasarathy, D. A. Hammer. Self-assembly of tunable protein suprastructures from recombinant oleosin. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2012.
------
फोटोओळ- रिकॉम्बिनंट तंत्रज्ञानातून संशोधकांनी वनस्पतीच्या प्रथिन ओलेसिनचे विविध प्रकार विकसित केले आहेत.

रोपांच्या वाढीसाठी झाला मुळांच्या वाढीचा अभ्यास

जर्मनीतील संशोधन,
कुंड्याचा आकार दुपटीने वाढवता रोपांच्या वाढीचा दर 44 टक्कयांनी वाढला.

रोपांच्या वाढीसाठी त्यांच्या मुळांची वाढ चांगल्या पद्धतीने होण्याची आवश्यकता असते. मुळांच्या वाढीसाठी योग्य ती जागा उपलब्ध झाल्यास रोपांची पर्यायाने पिकांची वाढ चांगली होते. या बाबत जर्मनी येथील शुंगझेन्ट्रम ज्युलिच संस्थेतील संशोधक डॉ. हेन्ड्रीक पुर्टर व त्यांच्या सहकाऱ्यांनी संशोधन केले असून मुळांच्या वाढीसाठी दुप्पट जागा उपलब्ध केल्यानंतर रोपांच्या वाढीचा दर 44 टक्क्यांनी वाढल्याचे आढळले आहे. या संशोधनात मुळांची वाढ तपासण्यासाठी त्यांनी त्रिमितीय स्कॅनिंगचा वापर केला होता. हे संशोधन नुकत्याच झालेल्या सोसायटी फॉर एक्सपेरिमेंटल बायोलॉजी च्या बैठकीमध्ये सादर करण्यात आले.

रोपवाटिकेमध्ये किंवा शेतातही रोपांचे अंतर ठरविण्यासाठी रोपांच्या वाढीचा, त्यांच्या पानांच्या घेरांचा अभ्यास केला जातो. मात्र त्यांच्या मुळांच्या वाढीचा, मुळांना आवश्यक असलेल्या जागेचा प्रथमच अभ्यास करण्यात आला आहे. जर्मनी येथील संशोधक डॉ. हेन्ड्रिक पुर्टर यांच्या नेतृत्वाखाली 65 स्वतंत्र संशोधनामध्ये विविध पिकांच्या मुळांच्या वाढीचा अभ्यास केला असून त्यांच्या त्रिमितीय स्कॅनिंग तंत्रज्ञानाने प्रतिमा घेण्यात आल्या आहेत . याबाबत माहिती देताना पुर्टर यांनी सांगितले, की खर्च कमी करण्याच्या दृष्टीने रोपवाटिकेमध्ये लहान कुंड्याचा वापर केला जातो. मात्र त्यामध्ये वाढणाऱ्या रोपांच्या वाढीचा विचार केला तर ते अंतिमतः नुकसानीचे ठरते. शेतकऱ्यांनी रोपे तयार करताना मोठ्या आकारांच्या पिशव्यांच्या वापर केला पाहिजे.  त्यामुळे त्यांची रोपे सशक्त आणि अधिक वेगाने वाढतील. पर्यायाने उत्पादनात काही प्रमाणात वाढ होऊ शकते.

असे झाले प्रयोग

- मुख्य पिकातील टोमॅटो, बार्ली, मका, शुगर बीट यांच्यासह निवडूंग वर्गातील वनस्पतीच्या मुळांच्या वाढीचा अभ्यास केला. त्यासाठी कुंड्यांच्या विविध आकाराचा वापर केला. साधारण कुंडीच्या आकारात दुपटीने वाढ केल्यानंतर रोपांच्या वाढीत 43 टक्केने वाढ झाल्याचे आढळले. त्यासाठी त्यांनी विविध व्यासाच्या गोलाकार आकाराच्या उभ्या कुंड्याचा वापर केला. टोमॅटो, शुगरबीटच्या लागवडीनंतर 44 दिवसांनी एमआरआय तंत्राने प्रतिमा घेतली. 
- कुंड्याच्या आकाराचा परिणामाबाबत समजून घेण्यासाठी रोपांच्या वाढीचा विविध घटकांवर लक्ष केंद्रित केले. लहान कुंड्यातील रोपांच्या वाढीचा दर हा कमी असून पानांच्या जाडीमध्ये कोणताही फरक दिसून आला नाही. 
- कुंड्यांच्या आकारात वाढ झाल्याचे पिकांच्या मुळांना जाणिव होताच त्यांची वाढ त्या दिशेने सुरू होते. मुळांना ही जाणिव कशा प्रकारे होते, याविषयी अधिक माहिती मिळाली नाही. 

बार्ली

----
फोटोओळ-
पिकाच्या लागवडीनंतर 44 दिवसाने घेतलेल्या प्रतिमेमध्ये लहान आकाराच्या कुंडीतील मुळे पिवळ्या रंगात दर्शवली आहेत, तर वाढीनंतरची मुळे लाल रंगात दर्शवली आहेत पहिल्या छायाचित्रामध्ये बार्ली तर दुसऱ्यामध्ये शुगर बीट दिसत आहे. (स्रोत- जोनास बुहलर)

वयस्कर मधमाशा करतात तारूण्याकडे प्रवास

नर्सिंग करणाऱ्या वयस्कर मधमाशाच्या प्रथिनांत होतात बदल ,
मेंदूची कार्यक्षमता वाढून नव्या गोष्टी शिकू शकतात
-------

माणसांच्या वयस्कर व्यक्तीच्या मेंदूची कार्यक्षमता वाढत्या वयाबरोबर कमी होत जाते. हे सर्व सजीवामध्येही कमी अधिक प्रमाणात सत्य आहे. मात्र त्याच्या नेमकी उलटी स्थिती मधमाशांमध्ये आढळली आहे. म्हाताऱ्या किंवा अधिक वयाच्या मधमाशा पुन्हा कार्यरत होऊन तरूण मधमाशांचे काम करू लागताच त्यांच्या मेंदूचे वाढलेले वय पुन्हा तारूण्याकडे प्रवास करू लागते, असे अरिझोना राज्य विद्यापीठ व नॉर्वे जीवनशास्त्र विद्यापीठातील संशोधकांना आढळले आहे. वार्धक्यातील डिमेंशिया सारख्या रोगावर उपचार शोधण्यासाठी या संशोधनाचा उपयोग होऊ शकतो. भविष्यामध्ये या प्रक्रियेमागील तत्व उलगडण्यात यश आल्यास वार्धक्याशी संबंधित अनेक रोगांचा इलाज करणे शक्य होणार आहे. या संशोधनाचे निष्कर्ष एक्सपेरिमेंटल जेरॉन्टोलॉजी या संशोधनपत्रिकेमध्ये प्रकाशित करण्यात आले आहेत.

 सोने आणि अमरत्व मिळविण्यासाठी किमयागारांनी केलेल्या प्रयत्नांनी शास्त्राच्या विकासात मोलाची भर घातली आहे. तारूण्य मिळविण्यासाठी माणूस सातत्याने संशोधन करत आहे. अगदी भारतीय पुराणशास्त्रामध्येही स्वतःच्या मुलाकडून त्याचे तारूण्य मागणाऱ्या ययाती या वृद्ध पित्याची कथा प्रसिद्ध आहे. माणसामध्ये मेंदूच्या प्रक्रिया ही वाढत्या वयासोबत काही पेशी, प्रक्रिया नष्ट होत जातात.  त्यात पुन्हा नव्या पेशी तयार होत नाहीत . मात्र अमेरिकेतील अरिझोन राज्य विद्यापीठ आणि नॉर्वेयन जीवनशास्त्र विद्यापीठातील संशोधकांनी ग्रो ऍमडॅम यांच्या नेतृत्वाखाली झालेल्या संशोधनात वसाहतीमध्ये वयस्कर असलेल्या मधमाशावर काही कारणामुळे जर वसाहतीच्या जबाबदाऱ्या पार पाडाव्या लागल्या तर त्यांच्या मेंदूमध्ये मुलद्रव्यीय पातळीवर बदल घडून येत असल्याचे आढळले आहे. त्या बाबत माहिती देताना संशोधक ऍमडॅम म्हणाले की,  वसाहतीमध्ये मधमाशांच्या अळी अवस्थेची काळजी घेण्यासाठी, त्यांना खाद्य पुरवण्यासाठी थांबलेल्या वयस्कर मधमाशाचे मेंदूची कार्यक्षमता निरीक्षण काळामध्ये तशीच राहिल्याचे दिसून आले आहे. मात्र जेव्हा त्या मधमाशा अन्य कामासाठी बाहेर पडतात, त्यावेळी त्यांच्या मेंदूचे वय पुन्हा वाढायला लागते. त्यानंतर केवळ दोन आठवड्यातच या मधमाशांचे पंख गळून गेले, शरीरावरील केस कमी झाले, आणि मेंदूची कार्यक्षमता कमी झाल्याचे दिसून आले. त्याच्या नवी गोष्ट शिकण्याच्या क्षमतेची चाचणी यामध्ये घेण्यात आली होती. म्हणजेच मधमाशामध्ये मेंदूच्या कार्यक्षमतेमध्ये लवचिकता असल्याचे दिसून आले.

...असे झाले प्रयोग

मधमाशांच्या अळ्यांची आणि लहान मधमाशांची काळजी घेण्यासाठी असलेल्या तरूण मधमाशा वसाहतीतून काढून घेण्यात आल्या. वसाहतीमध्ये राणी माशी आणि लहान मधमाशा ठेवण्यात आल्या. जेव्हा अन्न आणण्यासाठीबाहेर पडलेल्या वयस्कर मधमाशा परत आल्यानंतर त्यांच्यातील काही जणांनी अळ्या आणि लहान मधमाशांची काळजी घेण्यासाठी वसाहतीमध्ये थांबल्या. काही पुन्हा अन्न गोळा करण्यासाठी बाहेर पडल्या. त्यानंतर 10 दिवसांनी संशोधकांना लहान मधमाशांची काळजी घेणाऱ्या वयस्कर मधमाशांच्या मेंदूच्या नवीन गोष्टी शिकण्याच्या कार्यक्षमतेत वाढ झाल्याचे आढळले. मेंदूतील प्रथिनामध्ये झालेले बदलही टिपण्यात यश आले आहे. अन्य मधमाशांशी तुलना केली असता, या मधमाशांच्या मेंदूमध्ये पीआरएक्स6 व चापेरॉन या प्रथिनांत बदल झालेले दिसले.

मानवातील मेंदूशी संबंधित रोगामध्ये संशोधन ठरेल उपयुक्त

- पीआरएक्स6 हे प्रथिन मानवामध्येही आढळून येते. हे प्रथिन अल्झायमर रोगासह अन्य डिमेंशिया रोगापासून वाचवण्याचे काम करते. तसेच चापेरॉन हे प्रथिन मेंदूतील पेशींच्या ऱ्हासापासून वाचवण्याचे काम करते. विशेषतः अतिताणामुळे मेंदूच्या पेशीवर पडणाऱ्या परीणामापासून वाचवण्याचे काम करतात.
- गेल्या तीस वर्षापासून मानवामध्ये मेंदूशी संबंधित रोगासाठी उपचार शोधण्यासाठी वैद्यकिय संशोधक प्रयत्न करत आहेत. या संशोधनाबाबत संशोधक ऍमडॅम म्हणाले की, सामाजिक परीस्थितीमध्ये बाह्य तणावाशी माणूस कोणत्या प्रकारे तोंड देतो, यावर मेंदूच्या कार्यपद्धती ठरत असते. मधमाशा आणि माणूस यांच्या मेंदूतील काही प्रथिने सारखी असून त्यांच्यामुळे विशिष्ट सामाजिक परीस्थितीत द्यावयाच्या प्रतिक्रिया ठरवल्या जातात. मधमाशामध्ये आढळून आलेले बदल हे उंदीर व अन्य सस्तन प्राण्यामध्ये अधिक अभ्यास करून तपासण्याची गरजही ऍमडॅम यांनी व्यक्त केली. त्यांच्यामध्ये हे शक्य झाल्यास माणसामध्ये या संशोधनाचा उपयोग होऊ शकेल.
-----------

 अन्न गोळा करण्याच्या कामाची सुरवात मधमाशा 3 ते 4 आठवड्याच्या असल्यापासून होते. त्यानंतर त्याचे वय वाडताना त्यांचे पंख आणि केस गळून जातात. नवीन काही शिकण्याची त्यांची क्षमता कमी होत जाते. छायाचित्र वयस्कर मधमाशा पराग आणि मध गोळा करताना.(स्रोत-क्रिस्तोफर बॅंग)
- 
जर्नल संदर्भ- Nicholas Baker, Florian Wolschin, Gro V. Amdam. Age-related learning deficits can be reversible in honeybees Apis mellifera. Experimental Gerontology, 2012;

बुरशींच्या अभ्यासातून उलगडेल माहितीचा खजिना

बुरशींच्या अभ्यासातून उलगडेल माहितीचा खजिना

आंतरराष्ट्रिय प्रकल्पात 12 देश व 71 संशोधकांचा समावेश

आजवर केवळ पाच टक्के बुरशींची माहिती उपलब्ध

कोळसा आणि खनिज तेल ही माणसासाठी महत्त्वाची ऊर्जा साधने आहेत. सहा कोटी वर्षापासून विविध बुरशी प्रजाती या जमिनीमध्ये गाडल्या गेलेल्या घटकांचे कोळशामध्ये रुपांतर करतात. या रुपांतरासाठी काऱणीभूत असलेल्या बुरशींचा आंतरराष्ट्रिय संशोधक गटाकडून अभ्यास केला जात आहे.  या गटामध्ये 12 देशातील 71 संशोधकांचा समावेश आहे.  तसेच भविष्यातील अभ्यासासाठी त्यांचे वर्गीकरणही करण्यात येत असून जनुकिय माहिती या प्रकल्पामध्ये गोळा करण्यात येत आहे. त्यामुळे बुरशीच्या अनेक प्रजातींची माहिती उपलब्ध होण्यास मदत मिळणार आहे. त्यांच्या लाभदायक आणि हानीकारक दोन्ही प्रकारच्या गुणधर्माची माहिती झाल्यास त्याचा फायदा मानव जातीसाठी होणार आहे. कृषी क्षेत्र व अन्य क्षेत्रासाठी ही माहिती बहुमोल ठरणार आहे.

पृथ्वीवर सुमारे 1.5 दशलक्ष बुरशींच्या प्रजाती आहेत. पर्यावरणातील कुजवण्याच्या प्रक्रियेमध्ये आणि अन्य अनेक कीटकांसाठी व प्राण्यासाठी आवश्यक ते खाद्य मिळवून देण्यामध्ये त्यांचा मोठा वाटा आहे. मात्र यातील केवळ पाच टक्के प्रजातीचे वर्गीकरण पुर्ण झाले आहे. अन्य प्रजातीविषयी माहिती मिळविण्यासाठी व त्याचे योग्य ते वर्गीकरण करण्यासाठी अभ्यास प्रकल्प राबवला जात आहे. त्यासाठी राष्ट्रिय शास्त्र फौडेंशन ने अर्थसाह्य केले आहे.

कोळसा कसा बनतो

- गाडली गेलेल्या झाडांच्या लिग्निनचे रुपांतर कोळशामध्ये होते. वनस्पतीच्या पेशीभित्तिकातील लिग्निन हा महत्त्वाचा घटक असून त्यामुळे झाडाला ताकद मिळते. कार्बनीफेरस कालखंडांच्या अंताच्या वेळी व्हाईट रॉट बुरशी ही मुख्य बुरशी लिग्निनचे कोळशात रुपातंर करते. जिवाश्मत या बुरशीचे प्रमाण आढळून आले आहे. जर या बुरशी नसतील, तर कार्बनीफेरस कालखंडानंतरही त्याचे कोळशांत रुपांतरणाची प्रक्रिया चालू असल्याचे दिसून येते. या संदर्भात पांढऱ्या बुरशींची उत्क्रांती या विषयावर 1990 साली जेनिफर रॉबिनसन यांनी संशोधन प्रकाशित केले होते.

- पेशीभित्तिकेमध्ये असलेल्या लिग्निन पांढऱ्या बुरशींनी हल्ला केल्यानंतर त्यातील सेल्युलोज मुक्त होतो. हा सेल्युलोज हा त्या पांढऱ्या बुरशींचे खाद्य असते. सध्या गुणधर्माचा वापर जैवइंधन बनविण्याच्या प्रक्रियेमध्ये करून घेतला जातो.

जनुकिय तुलना
- या संशोधनाचे मुख्य आणि अमेरिकेतील क्लार्क विद्यापीठातील संशोधक डेव्हिड हिबेट म्हणाले की, लिग्निनच्या कुजवणातील बुरशीमध्ये झालेल्या उत्क्रांतीचा अभ्यास करून त्याचे विश्लेषण आणि प्रसारण शोधण्यात येत आहे. तसेच त्यांचे जनुकिय विश्लेषण करण्यात येत आहे.
- हिबेट आणि सहकाऱ्यांनी आगरीकोमायसेट या नावाने ओळखल्या जाणाऱ्या मोठ्या बुरशी गटावर लक्ष केंद्रित केले असून त्यात पांढरी बुरशी, काही अलिंबीच्या प्रजाती यांचा समावेश होतो. त्यामध्येच सेल्युलोज आणि हेमी सेल्युलोजचे तुकडे करत लाकूड नष्ट करणाऱ्या तपकिरी बुरशींचाही समावेश होतो. या बुरशी लिग्निनचे विघटन करत नाहीत.
- संशोधकांनी 31 बुरशींच्या जनुकिय माहितीची तुलना केली असून 26 बुरशींचा जनुकिय नकाशा तयार करण्यात आला आहे. त्यातील 12 बुरशी या जैवइंधन व अन्य जैवघटकांच्या विकसनामध्ये मोलाची भुमिका बजावत असल्याचे हेविट यांनी सांगितले.

पांढऱ्या बुरशीतील उत्क्रांती
- लिग्निन घटकांचे विघटन करणाऱ्या बुरशी-विकरांच्या उत्क्रांतीचा अभ्यास मुलद्रव्यीय घड्याळांच्या विश्लेषणातून करण्यात आला आहे. घड्याळातील काट्याप्रमाणे ठराविक अंतराने, ठराविक दराने त्यांच्यात बदल झाल्याचे गृहित धरून अंदाज केले जातात. ऍगरीकोमायसेट बुरशीमध्ये मोठ्या प्रमाणात फरक आहेत. काही प्रजाती या मुळांच्या सान्निध्यात आपले पोषक अन्न शोधतात. त्यासाठी झाडाचे विघटन केले जात नाही. म्हणजेच काही बुरशींनी त्यांची लिग्निन विघटन करण्याची क्षमता गमावली असल्याचे हेविट यांनी सांगितले.

बुरशींचे महत्त्व
- बुरशी अनेक प्रकारची कामे करत असतात. त्याचा वापर कृषी क्षेत्र, औषधे यासारख्या अनेक शाखामध्ये होत असतो. त्याचे प्रमाण खुप मोठे असल्याने त्यांच्या कामाचे मुल्यमापन करणे शक्य नाही.
- या संशोधनातून मिळालेल्या माहितीचा उपयोग बुरशींचा अधिक वापर करण्यासोबतच त्यांच्यापासून होणारी हानी रोखण्यासाठी करता येणार आहे.  या घटकांचे पर्यावरण, मानवी जीवन यावर परीणाम होतात.

काजव्याच्या विकरातून अतिसुक्ष्म तंत्रज्ञानाने मिळवला प्रकाश

माये यांच्या प्रयोगशाळेत विकसित केलेल्या नॅनोरॉडच्या साह्याने काजव्याच्या विकरामधून नारिंगी प्रकाश मिळवला आहे. (स्रोत- सायराकस विद्यापीठ) 

काजव्याच्या विकरातून अतिसुक्ष्म तंत्रज्ञानाने मिळवला प्रकाश

हिरवा, नारिंगी, लाल प्रकाश मिळवण्यात आले यश

रात्रीच्या अंधारात चमकणाऱ्या काजव्याच्या माळा करण्याची कवी कल्पना प्रत्यक्षात उतरणार असून सायराकस विद्यापीठातील संशोधकांनी काजव्याच्या नैसर्गिक प्रकाशासारखाच नैसर्गिक प्रकाश मिळविण्याची अति सूक्ष्म तंत्रज्ञानावर आधारीत पद्धत विकसित केली आहे. ही पद्धत आधी वापरण्यात येणाऱ्या पद्धतीपेक्षा 20 ते 30 टक्के अधिक कार्यक्षम आहे. 

काजव्याचा प्रकाश हे जैविक प्रकाशाचे उत्तम उदाहरण आहे. हा प्रकाश चमकदार आणि कार्यक्षम असतो. त्यासारखा प्रकाश मिळवण्यासाठी सायराकस विद्यापीठातील संशोधन मॅथ्यू माये आणि रिबेका अलाम यांनी अतिसुक्ष्म तंत्रज्ञानाचा (नॅनो) वापर केला असून जैविक घटक आणि अजैविक घटकांच्या मिश्रणाने एक यंत्रणा विकसित केली आहे. त्या बाबतचे त्यांचे संशोधन नॅनो लेटर्स या संशोधनपत्रिकेमध्ये प्रकाशित करण्यात आले आहे.

 काजव्याच्या प्रकाशामागील तत्वाचा केला वापर
- काजव्यांच्या शरीरात ल्युसिफेरीन आणि त्यांच्याशी संबंधित ल्युसीफेरास या विकराच्या रासायनिक क्रियेतून प्रकाश तयार होतो. प्रयोगशाळेमध्ये अतिसुक्ष्म तंत्रज्ञानाने विकसित केलेल्या दांडा विकराशी जोडलेला असतो. त्यानंतर या प्रक्रियेला इंधन म्हणून ल्युसिफेरीन या विकराचा वापर केला जातो. त्यातून तयार झालेली उर्जा नॅनोरॉडमध्ये पाठविली जाते. त्यामुळे तो रॉड चमकू लागतो. या प्रक्रियेला ॊबायोल्युमिनसेन्स रेझोनन्स एनर्जी ट्रान्सफर (BRET) असे म्हटले जाते.

- याबाबत माये यांनी सांगितले, की या यंत्रणेमध्ये विकर आणि नॅनोरॉड मधील अंतर कमी करण्यात आले असून प्रकाशाचा कार्यक्षमता वाढवली आहे. जनुकिय प्रक्रियेत विकसित झालेले ल्युसिफेरास विकर  सरळ नॅनोरॉडच्या पृष्टभागावर मिळवण्याची पद्धत विकसित केली आहे. त्यासाठी कनेक्टिकट महाविद्यालयातील प्राध्यापक संशोधक ब्रुस ब्रान्चिनी व डॅनियल फोन्टेन यांची मदत घेतली आहे.

- नॅनोरॉड विकसित करताना त्यात कॅडमिअम सल्फाईड आणि आतील भाग कॅडमिअम सेलेनाईड यांचा वापर केला आहे. प्रकासाला विविध रंग मिळविण्यासाठी त्यांची लांबी आणि व्यासामध्ये फरक केला जातो. सध्या हिरवास नारिंगी आणि लाल हे रंग मिळवले आहेत.  निसर्गातः काजवे हे पिवळसर प्रकाश तयार करतात.

असा होईल संशोधनाचा फायदा
- प्रकाशाची तीव्रता ब्रेट (BRET) स्केल वर मोजली जाते. या प्रयोगात 44 ब्रेट स्केल पर्यंत प्रकाश मिळाला आहे. ही इन्फारेड प्रकाशाच्या जवळची तीव्रता आहे.  मात्र इन्फ्रारेड प्रकाशाची तरंगलांबी दृश्यप्रकाशापेक्षा अधिक असते. त्यामुळे त्यांचा वापर रात्रीच्या अंधारातही पाहता येतील असे गॉगल, टेलिस्कोप, कॅमेरा आणि वैद्यकिय प्रतिमा मिळविण्यासाठी केला जातो.
- रासायनिक प्रक्रियेतून सरळ प्रकाश मिळवण्यासाठी ही पद्धत उपयुक्त ठरणार आहे.  सध्या अधिक स्थिर प्रकाश मिळविण्याच्या दृष्टीने संशोधन करण्यात येत असल्याचे संशोधक माये यांनी सांगितले.

काजव्याच्या विकरातून अतिसुक्ष्म तंत्रज्ञानाने मिळवला प्रकाश

काजव्याच्या विकरातून अतिसुक्ष्म तंत्रज्ञानाने मिळवला प्रकाश

हिरवा, नारिंगी, लाल प्रकाश मिळवण्यात आले यश

रात्रीच्या अंधारात चमकणाऱ्या काजव्याच्या माळा करण्याची कवी कल्पना प्रत्यक्षात उतरणार असून सायराकस विद्यापीठातील संशोधकांनी काजव्याच्या नैसर्गिक प्रकाशासारखाच नैसर्गिक प्रकाश मिळविण्याची अति सूक्ष्म तंत्रज्ञानावर आधारीत पद्धत विकसित केली आहे. ही पद्धत आधी वापरण्यात येणाऱ्या पद्धतीपेक्षा 20 ते 30 टक्के अधिक कार्यक्षम आहे. 
काजव्याचा प्रकाश हे जैविक प्रकाशाचे उत्तम उदाहरण आहे. हा प्रकाश चमकदार आणि कार्यक्षम असतो. त्यासारखा प्रकाश मिळवण्यासाठी सायराकस विद्यापीठातील संशोधन मॅथ्यू माये आणि रिबेका अलाम यांनी अतिसुक्ष्म तंत्रज्ञानाचा (नॅनो) वापर केला असून जैविक घटक आणि अजैविक घटकांच्या मिश्रणाने एक यंत्रणा विकसित केली आहे. त्या बाबतचे त्यांचे संशोधन नॅनो लेटर्स या संशोधनपत्रिकेमध्ये प्रकाशित करण्यात आले आहे.

 काजव्याच्या प्रकाशामागील तत्वाचा केला वापर
- काजव्यांच्या शरीरात ल्युसिफेरीन आणि त्यांच्याशी संबंधित ल्युसीफेरास या विकराच्या रासायनिक क्रियेतून प्रकाश तयार होतो. प्रयोगशाळेमध्ये अतिसुक्ष्म तंत्रज्ञानाने विकसित केलेल्या दांडा विकराशी जोडलेला असतो. त्यानंतर या प्रक्रियेला इंधन म्हणून ल्युसिफेरीन या विकराचा वापर केला जातो. त्यातून तयार झालेली उर्जा नॅनोरॉडमध्ये पाठविली जाते. त्यामुळे तो रॉड चमकू लागतो. या प्रक्रियेला ॊबायोल्युमिनसेन्स रेझोनन्स एनर्जी ट्रान्सफर (BRET) असे म्हटले जाते.
- याबाबत माये यांनी सांगितले, की या यंत्रणेमध्ये विकर आणि नॅनोरॉड मधील अंतर कमी करण्यात आले असून प्रकाशाचा कार्यक्षमता वाढवली आहे. जनुकिय प्रक्रियेत विकसित झालेले ल्युसिफेरास विकर  सरळ नॅनोरॉडच्या पृष्टभागावर मिळवण्याची पद्धत विकसित केली आहे. त्यासाठी कनेक्टिकट महाविद्यालयातील प्राध्यापक संशोधक ब्रुस ब्रान्चिनी व डॅनियल फोन्टेन यांची मदत घेतली आहे.
- नॅनोरॉड विकसित करताना त्यात कॅडमिअम सल्फाईड आणि आतील भाग कॅडमिअम सेलेनाईड यांचा वापर केला आहे. प्रकासाला विविध रंग मिळविण्यासाठी त्यांची लांबी आणि व्यासामध्ये फरक केला जातो. सध्या हिरवास नारिंगी आणि लाल हे रंग मिळवले आहेत.  निसर्गातः काजवे हे पिवळसर प्रकाश तयार करतात.

असा होईल संशोधनाचा फायदा
- प्रकाशाची तीव्रता ब्रेट (BRET) स्केल वर मोजली जाते. या प्रयोगात 44 ब्रेट स्केल पर्यंत प्रकाश मिळाला आहे. ही इन्फारेड प्रकाशाच्या जवळची तीव्रता आहे.  मात्र इन्फ्रारेड प्रकाशाची तरंगलांबी दृश्यप्रकाशापेक्षा अधिक असते. त्यामुळे त्यांचा वापर रात्रीच्या अंधारातही पाहता येतील असे गॉगल, टेलिस्कोप, कॅमेरा आणि वैद्यकिय प्रतिमा मिळविण्यासाठी केला जातो.
- रासायनिक प्रक्रियेतून सरळ प्रकाश मिळवण्यासाठी ही पद्धत उपयुक्त ठरणार आहे.  सध्या अधिक स्थिर प्रकाश मिळविण्याच्या दृष्टीने संशोधन करण्यात येत असल्याचे संशोधक माये यांनी सांगितले.

-----
फोटोओळ- माये यांच्या प्रयोगशाळेत विकसित केलेल्या नॅनोरॉडच्या साह्याने काजव्याच्या विकरामधून नारिंगी प्रकाश मिळवला आहे. (स्रोत- सायराकस विद्यापीठ)

नवे गोठणविरहीत स्लिपस तंत्र विकसित

पृष्टभागावरील बर्फाचे थर जातील घसरून,

 हार्वर्ड विद्यापीठातील संशोधन

अमेरिकेतील हार्वर्ड विद्यापीठातील संशोधकांनी धातूच्या पृष्ठभागावरील बर्फ किंवा दवाचे थेंब आपोआप दूर करण्याचे तंत्र विकसित केले आहे. त्यासाठी एक विशिष्ट आवरण तयार केले असून त्याची प्रक्रिया धातूच्या पृष्ठभागावर केली जाते. प्रक्रिया केलेल्या पृष्टभागावरील कण गुरूत्वाकर्षणाने दूर होतात.  या तंत्राचा वापर बर्फवृष्ठी होत असलेल्या प्रदेशात घर किंवा ग्लास हाऊसच्या छप्परासाठी करता येईल. त्यामुळे बर्फाचे किंवा दवाचे थर दूर होण्यास मदत होईल. तसेच रेफ्रिजरेशन यंत्रणा, पवनचक्क्या , विमाणे, नौका आणि बांधकाम उद्योगामध्ये या संशोधनाचे फायदे दिसून येणार आहेत. हे संशोधन एसीएस नॅनो या संशोधनपत्रिकेमध्ये प्रकाशित करण्यात आले आहे.

अतिथंड वातावरणात बर्फाचे थर तयार झाल्याने विविध यंत्राचे भाग हे कार्य करत नाहीत, किंवा त्यांची कार्यक्षमता कमी होते. ग्लास हाऊस किंवा घरांच्या  छप्परांचे आरेखन करताना साठणाऱ्या बर्फाच्या थराचे वजन विचारात घ्यावे लागते. त्यामुळे अधिक सशक्त छप्पराचे नियोजन करावे लागते. त्यासाठी अधिक खर्च होतो. मात्र आता हार्वर्ड विदयापीठातील पदार्थ विज्ञानातील संशोधिका जोआना आझेनबर्ग, ऍमी स्मिथ बेरिस्लॉन यांनी बर्फाला दूर ठेवणारा पृष्ठभाग विकसित केला आहे. त्यासाठी कमळाच्या पानापासून संशोधकांनी प्रेरणा घेतली आहे. त्यामुळे धातूवरील आवरणामुळे बर्फ आणि धुके पृष्ठभागावर न थांबता घसरून पडते.

...अशी आहे स्लिपस पद्धत
- अधिक आर्द्रतेमध्ये कोणत्याही पृष्ठभागावर धुके आणि दव साठल्याने प्रक्रियेचा उपयोग होत नाही.  त्यांची परीणामकारकता कमी होते. हा दोष दूर करण्यासाठी संशोधकांनी स्लिपरी लिक्विड इन्फुजड पोरस सरफेसेस (SLIPS ) ही पद्धत विकसित केली आहे. त्यामध्ये अतिसू्क्ष्म पातळीवर सपाट द्रवरूप तयार केला असून त्याखाली अतिसुक्ष्म घन पदार्थाची रचना केलेली असते. त्यामुळे बर्फ, पाण्याचे थेंब, धुके हे सहजपणे घसरून जाते.

- व्यहवारात वापरले जाणारे बहुतांश धातूवर बर्फाचे थर हे साठून राहतात. संशोधिका आयझेनबर्ग आणि तिच्या सहकाऱ्यांनी धातूवर थर देण्यासाठी तेलाचा वापर केला. हे तेलाचे थर स्थिर ठेवण्यासाठी वरून एका आवरणाचा उपयोग केला. हे आवरण गंजविरहीत आणि बिनविषारी आहे. सध्या त्यांचा वापर रेफ्रिजरेटरमधील पंख्यांसाठी केला असून अधिक काळापर्यंत डिप फ्रिझ म्हणजेच अति थंड वातावरणात त्याचा चाचण्या घेण्यात आल्या. सध्याच्या फ्रोस्ट फ्री तंत्रज्ञानाबरोबर त्याची तुलना केली असता हे अधिक काळ कार्यक्षमपणे कार्य करत असल्याचे आढळले आहे.
------------

फोटोओळ- ऍल्युमिनीयन धातूच्या पृष्ठभागावर स्लिपस पद्दतीचा वापर करून आवरण विकसित केले आहे. त्यामुळे बर्फाचे थर त्यावरून ओघळून पडतात. (स्रोत- हार्वर्ड विद्यापीठ)