ठंडी धुंध और काली लावा की चट्टान, वनस्पति विज्ञानी विकी फंक एक पीले फूलों वाले हवाई संयंत्र से एक तना निकालते हैं जिसे 'इलिमा' ( सिडा फॉलैक्स ) कहा जाता है। "जब लावा समुद्र में निकलता है, तो यह नए द्वीपों को उपनिवेशित करता है, " वह बताती हैं।
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फंक, स्मिथसोनियन नेशनल म्यूजियम ऑफ नेचुरल हिस्ट्री के एक शोधकर्ता हैं, हालांकि हवाई से एक लंबा रास्ता तय किया गया है। इसके बजाय, वह वाशिंगटन, डीसी में यूएस बॉटनिक गार्डन की कांच की दीवार वाली कंज़र्वेटरी के एक कमरे में है, जल्दी से पतले कागज की एक साफ शीट पर स्टेम फुसफुसाते हुए, फंक इसे अपने दबाए हुए पौधों की फ़ाइल की तरह जोड़ता है। प्रत्येक को कागज और कार्डबोर्ड के बीच संरक्षित किया जाता है, जिसे लकड़ी के स्लैट्स द्वारा बुक किया जाता है और चमकीले नारंगी पट्टियों के साथ बांधा जाता है। इस बीच उसकी प्रयोगशाला में हाई स्कूल और कॉलेज के इंटर्न ने उसी पौधे से एक ऊतक का नमूना काट दिया और इसे तेजी से एक परीक्षण ट्यूब में चिपका दिया जो तरल नाइट्रोजन के बुदबुदाती हुई कोल्ड्रन में जमा हो जाती है। 'इलिमा' के लिए, गति सार है। "डीएनए लगभग तुरंत नीचा दिखाना शुरू करता है, " फंक बताते हैं।
बुधवार को, फंक और उसके दस्ते ने अन्य पौधों के साथ-साथ एक कोको पेड़, स्नोफ्लेक एलो, और एक चींटी के पौधे के नमूने ले रहे थे। उसका काम स्मिथसोनियन ग्लोबल जीनोम इनिशिएटिव (जीजीआई) का हिस्सा है, जिसने इस सप्ताह एक बड़ी ग्रीष्मकालीन उद्यान परियोजना को बंद कर दिया था।
सीडा फॉलैक्स या 'इलिमा हवाई में अपने पैतृक घर से दूर, अमेरिका के बॉटनिकल गार्डन के कंज़र्वेटरी में एक ज्वालामुखीय चट्टान के आवास में रहता है। (हिलेरी-मॉर्गन वाट, स्मिथसोनियन इंस्टीट्यूशन) GGI ने दो साल पहले लॉन्च किया था, और इसका उद्देश्य दुनिया भर में रिपॉजिटरी में दुनिया की आधी जैव विविधता का संरक्षण करना है। इस अंत को प्राप्त करने के लिए, शोधकर्ताओं ने दुनिया भर के क्षेत्र अभियानों में नमूना और कैटलॉग पौधों, जानवरों और कीड़ों को लगाया है। "21 वीं सदी के संरक्षण जीव विज्ञान के रूप में इसके बारे में सोचो, " जॉन कोडिंगटन, संग्रहालय में एक एंटोमोलॉजिस्ट जो परियोजना की देखरेख करता है।
पौधों के लिए, इसका मतलब है कि पुराने स्कूल को नए स्कूल संग्रह तकनीकों के साथ विलय करना। वनस्पतिविदों ने लंबे समय से एक पारंपरिक हर्बेरियम नमूने में पत्तियों, फूलों और यहां तक कि जड़ों को प्रलेखित करने के लिए लकड़ी के पौधे प्रेस का उपयोग किया है। अब, सिलिका जेल में ऊतक के नमूनों को निलंबित करके और उन्हें तरल नाइट्रोजन में फ्रीज करके वे पौधे के आनुवंशिक रहस्यों को बेहतर ढंग से समझ सकते हैं। किसी भी आवारा कीड़े को मारने के लिए दबाए गए नमूनों को सुखाया जाएगा, जबकि टिशू के नमूने मैरीलैंड के सूटलैंड के इंस्टीट्यूशन म्यूज़ियम सपोर्ट सेंटर में विशाल क्रायोजेनिक कक्षों में रखे जाएंगे।
दबाए गए हर्बेरियम के नमूने हमें केवल पौधों के बारे में इतना बता सकते हैं क्योंकि उनका डीएनए समय के साथ कम हो जाता है। कोडिंगटन कहते हैं कि प्लांट के आनुवांशिकी को संरक्षित करने से अनुसंधान संभावनाओं का एक मेजबान खुल जाता है, लेकिन "जीनोमिक्स सामग्री की पहुंच संयंत्र जीनोमिक्स में सबसे सीमित कदम है"। डीएनए को संरक्षित करने का सबसे अच्छा तरीका यह है कि इसे तरल नाइट्रोजन में फ्रीज किया जाए और इसे संस्थान की क्रायोजेनिक रिपॉजिटरी जैसी सुविधाओं में संग्रहित किया जाए।
जीजीआई गार्डन परियोजना में पौधों से ऊतक के नमूने तरल नाइट्रोजन से भरे विशाल क्रायोजेनिक टैंक में संग्रहीत किए जाएंगे। ये उप-शून्य फ्रीजर 4 मिलियन नमूनों तक पकड़ सकते हैं। (डोनाल्ड ई। हर्लबर्ट, स्मिथसोनियन) शोधकर्ताओं को मनुष्यों के लिए उपयोगी पौधों के बारे में बहुत कुछ पता है, लेकिन पौधे परिवार के पेड़ में बड़े पैमाने पर अंतराल हैं। पौधों के जीनोम के ढेरों को सीक्वेंस करना उन अंतरालों में भर सकता है। सौभाग्य से, ऐसा करने की तकनीक पिछले दशक में बहुत सस्ती और तेज हो गई है। “मानव जीनोम को अनुक्रम करने में दस साल लग गए। अब आप लगभग एक घंटे में ऐसा कर सकते हैं, ”जॉन क्रेस कहते हैं, संग्रहालय में वनस्पति विज्ञानी और विज्ञान के लिए स्मिथसोनियन अंडरसक्रेटरी।
अभी शोधकर्ताओं के पास दुनिया भर में लगभग तीन प्रतिशत प्लांट जेनेरा से जीनोमिक सैंपल हैं। गर्मियों के दौरान, वाशिंगटन, डीसी, क्षेत्र में बागानों और पार्कों को इकट्ठा करके क्षेत्र की टीमें - दुनिया के संयंत्र परिवारों के आधे हिस्से का प्रयास करेंगी। इसके बाद, वे परियोजना को अन्य वनस्पति उद्यान के लिए सड़क पर ले जाएंगे। अगले दो वर्षों में, वैज्ञानिकों को पृथ्वी पर रहने वाले आधे पौधे जेन से नमूने इकट्ठा करने की उम्मीद है। "कोडिंगटन कहते हैं, " तीन से 50 प्रतिशत तक, यह बहुत बड़ा अंतर है।
हालांकि कई पौधों को सींचने में थोड़ी देर लगेगी। अभी के लिए, जीजीआई केवल बर्फ पर नमूने प्राप्त करना चाहता है। आसान पहचान के लिए, वे प्रत्येक नमूने के दो जीनों के अनुक्रमण के लिए एक डीएनए बारकोड बनाएंगे जो एक पौधे से दूसरे में भिन्न होते हैं। नमूने ऑनलाइन एक डेटाबेस में संरक्षित किया जाएगा और दुनिया भर के उत्साही और शोधकर्ताओं को संयंत्र के लिए उपलब्ध होगा। अभी के लिए, यह पुस्तकालय दुनिया भर के पौधों की पहचान करने में मदद कर सकता है, और लाइन के नीचे, वैज्ञानिक इसका उपयोग पूरे पौधे जीनोम के अनुक्रम और अध्ययन के लिए कर सकते हैं।
एक वनस्पति उद्यान एक असामान्य क्षेत्र साइट की तरह लग सकता है। आमतौर पर, एक दुर्लभ वनस्पति और अनदेखे पौधों को इकट्ठा करने के लिए जंगलों के माध्यम से फंसने वाले और पर्वत चोटियों पर वनस्पति विज्ञानियों की कल्पना करता है। फंक और वनस्पति विज्ञान स्नातक छात्र मॉर्गन गोस्टेल ने पौधे के नमूनों को इकट्ठा करने के लिए एंडीज में उच्च ऊंचाई तक ट्रेकिंग की है, कभी-कभी ठंड के तापमान से नीचे डेरा डाले हुए हैं और तरल नाइट्रोजन टैंकों को पहाड़ों पर टिका दिया है। यह क्षेत्र अभियान उन्हें घर के काफी करीब रखता है, जिसमें निश्चित रूप से बेहतर मौसम और हिप फूड ट्रक लंच के बहुत सारे विकल्प हैं। हालांकि, "संग्रह बनाने का गंदा काम वास्तव में क्षेत्र में आप क्या करेंगे की तुलना में अलग नहीं है, " गोस्टेल नोट करते हैं।
साराह गेबलर एक प्लायमाउथ रोज जेंटियन ( सबेटिया केनेडीयुआन फर्नांड ) से एक ऊतक का नमूना लेता है। टेस्ट ट्यूब को पन्नी में लपेटा जाता है और एक पोर्टेबल तरल नाइट्रोजन टैंक में गिरा दिया जाता है। (यूएस वनस्पति उद्यान) 
क्रिस्टन वान नेस्टे और विकी फंक एक गुलाबी फूलों वाले प्लायमाउथ गुलाब जेंटियन नमूने को दबाते हैं। पौधों को नमूना आधारित मौसमी फूल के लिए चुना गया था। (यूएस वनस्पति उद्यान) 
फंक और उनकी टीम USBG में नमूना लेने के लिए पौधों का शिकार करती है। (हेलेन थॉम्पसन) 
विक्की फंक दुर्लभ स्नोफ्लेक एलो ( एलो रूही ) का एक नमूना काटते हैं, जो मेडागास्कर का मूल निवासी है। (हिलेरी-मॉर्गन वाट, स्मिथसोनियन इंस्टीट्यूशन) 
स्नोफ्लेक एलो का एक नमूना फंक के प्लांट प्रेस में चपटा होने की प्रतीक्षा करता है। एक दबाव बनाते समय, शोधकर्ताओं ने पौधे के कई हिस्सों को शामिल करने की कोशिश की, क्योंकि वे फूलों से जड़ों तक कर सकते हैं। (हेलेन थॉम्पसन) 
सारा गेबलर और विकी फंक एक टेस्ट ट्यूब छोड़ते हैं, जिसमें एक एंट प्लांट ( हाइडोफाइटम फॉर्मिकारम ) से एक टिशू का सैंपल लिया जाता है। टिनी चींटियाँ इस पौधे के तनों पर निवास करती हैं। (यूएस वनस्पति उद्यान) 
यूएस बोटैनिकल गार्डन के प्लांट क्यूरेटर बिल मैकलॉघलिन ने बुधवार के प्रदर्शन में सैंपल लिए गए कई प्लांट्स में से एक कैको पेड़ ( थियोब्रोमा काकाओ ) से एक बीजपोस्ट रखा है। मानव कृषि के लिए उपयोगी कुछ पादप जीनोम, जैसे काकाओ, पहले ही अनुक्रमित हो चुके हैं। (जेम्स डि लोरेटो, स्मिथसोनियन इंस्टीट्यूशन) 
इंटर्न (बाएं से दाएं) सारा गेबलर, एशिया हिल और क्रिस्टन वान नेस्ट विकी फंक (दूर दाएं) के रूप में दिखते हैं, यूएस बॉटेनिक गार्डन में प्लायमाउथ रोज जेंटियन ( सब्बिया केनेडीयुना फर्नांड ) नामक दलदल के पौधे का एक नमूना संरक्षित करने के लिए अपने प्लांट प्रेस को कसता है। 8 जुलाई, 2015 को टीम ने अपने द्वारा एकत्र किए गए दबाए गए और जमे हुए नमूनों के साथ एक और जाने के लिए नोट्स और छवियां भी लीं। (जेम्स डि लोरेटो, स्मिथसोनियन इंस्टीट्यूशन) 
साराह गेबलर, क्रिस्टन वान नेस्ट, विकी फंक, एशिया हिल और मॉर्गन गोस्टेल ने अमेरिका के वनस्पति उद्यान के कंजर्वेटरी के बाहर एक समूह की तस्वीर के लिए नमूना लेने के पौधों से विराम लिया। (जेम्स डि लोरेटो, स्मिथसोनियन इंस्टीट्यूशन) तो, अपरंपरागत स्थल क्यों? जीवित पौधों के संग्रहालयों के रूप में, उद्यान अनुवांशिक अनुक्रमण के लिए बनाए गए अच्छी तरह से प्रलेखित नमूनों के साथ इन अंतरालों को भरने के लिए एक आदर्श स्थान पर हैं। उद्यान के निदेशक एरी नोवी कहते हैं, "बोटैनिकल गार्डन इस तरह के संग्रह को कई वर्षों से खींच रहे हैं, कुछ मामलों में, सैकड़ों वर्षों तक पुनर्जागरण में भी वापस जा रहे हैं।" उद्यान प्रजातियों की खोज में शामिल समूहों के लिए छाता संगठनों के रूप में भी काम करते हैं। कुछ बीज बैंकों के लिए घर हैं, और साथ ही विशिष्ट प्रकार के पौधों में विशेषज्ञ हैं।
पौधे के विकास के बारे में बड़े सवालों का जवाब देने के लिए आक्रामक प्रजातियों की पहचान करने से लेकर शोधकर्ता बीज और ऊतक के नमूनों से सभी प्रकार की चीजें सीख सकते हैं। "यह असीम है, " यूके के केव रॉयल बॉटनिकल गार्डन में पादप विकासवादी जीवविज्ञानी फेलिक्स फॉरेस्ट, 2020 तक 25 प्रतिशत जंगली पौधों की प्रजातियों के आनुवंशिक नमूनों को संरक्षित करने के लिए इसी तरह की परियोजना पर काम कर रहे हैं।
जीजीआई और केव, बायोसपोजिटरीज़ में पौधे की विविधता को संरक्षित करने के लिए बड़े आंदोलन का हिस्सा हैं, जैसे स्मिथसोनियन क्रायोजेनिक सुविधा और स्वालबार्ड के अंटार्कटिक बीज वॉल्ट। उन्होंने ग्लोबल जीनोम बायोडायवर्सिटी नेटवर्क (GGBN) बनाने के लिए समान संगठनों के साथ मिलकर काम किया है।
जल्दी क्या है? "आदर्श रूप से, आप एक जीवित नमूना संरक्षित करना चाहते हैं, लेकिन यह कम संभव हो रहा है, " कोडिंगटन कहते हैं। पिछले महीने, शोधकर्ताओं ने सुझाव दिया कि पृथ्वी पहले से ही अपने छठे सामूहिक विलुप्त होने की घटना के बीच में है। निवास के विनाश और क्षितिज पर जलवायु परिवर्तन से संबंधित खतरों की मेजबानी के साथ, वैज्ञानिक कुछ नमूनों को संरक्षित करना चाहते हैं जबकि वे अभी भी कर सकते हैं। "इस के लिए एक निश्चित तात्कालिकता है, " Kress कहते हैं।
अब इन जीनोम को संरक्षित करना, भविष्य में उनसे सीखने में हमारी मदद कर सकता है। वन सहमत हैं, "अगर हमारे पास आनुवंशिक विविधता किसी तरह के फैशन में संरक्षित है, तो हम 20 वर्षों में इसे वापस ले जा सकते हैं।" प्लांट डीएनए से सीखने के अलावा, शोधकर्ता विलुप्त पौधों को भी जीवित कर सकते हैं। एक प्रजाति को मौत से वापस लाने का विचार स्वाभाविक रूप से विवाद के साथ आता है, लेकिन चलो खुद से आगे नहीं बढ़ें। वन चेतावनी, "यह जुरासिक पार्क नहीं है - फिर भी। लेकिन तकनीक इतनी तेजी से आगे बढ़ रही है कि कौन जानता है कि हम अब से 20 साल पहले डीएनए की एक ट्यूब के साथ क्या कर सकते हैं। ”
