মাটির উপরে মানুষের জীবনযাত্রায় ইন্টারনেট প্রযুক্তির ব্যবহার আজ আর নতুন কোনো বিষয় নয়। মুহূর্তের মধ্যে পৃথিবীর এক প্রান্ত থেকে অন্য প্রান্তে তথ্য পৌঁছে যায়। মানুষ, প্রতিষ্ঠান ও বিভিন্ন প্রযুক্তি এক অদৃশ্য নেটওয়ার্কের মাধ্যমে পরস্পরের সঙ্গে যুক্ত থাকে। কিন্তু আপনি কি কখনও ভেবে দেখেছেন, মানুষের তৈরি এই ইন্টারনেটের মতোই মাটির গভীরেও কি কোনো অদৃশ্য যোগাযোগ-ব্যবস্থা থাকতে পারে?
আসলে মাটির নিচে সত্যিই রয়েছে এমন এক আশ্চর্য জৈবিক নেটওয়ার্ক, যেখানে উদ্ভিদের শিকড়, ব্যাকটেরিয়া এবং ছত্রাক পরস্পরের সঙ্গে নানা ধরনের সম্পর্কের মাধ্যমে যুক্ত থাকে। বিজ্ঞানীরা অনেক সময় এই জটিল ভূগর্ভস্থ যোগাযোগ ব্যবস্থাকে সহজভাবে বোঝানোর জন্য “উড ওয়াইড ওয়েব” বা “মাটির নিচের ইন্টারনেট” বলে থাকেন। তবে এটি মানুষের তৈরি কোনো ডিজিটাল টেকনোলজি নয়, বরং এটি প্রকৃতির তৈরি নিজস্ব এক সূক্ষ্ম ও জটিল বায়োলজিক্যাল নেটওয়ার্ক। মাটির নিচের এই জগৎ নিঃশব্দ হলেও একেবারেই নিষ্ক্রিয় নয়। সেখানে প্রতিনিয়ত চলছে পুষ্টির আদান প্রদান, রাসায়নিক সংকেত, মাইক্রোবিয়াল মিথস্ক্রিয়া এবং উদ্ভিদ ও অণুজীবের মধ্যকার যোগাযোগ। চোখে দেখা যায় না এমন এই যোগাযোগ ব্যবস্থাই অনেক ক্ষেত্রে উদ্ভিদের বৃদ্ধি, পুষ্টি গ্রহণ এবং পরিবেশের সঙ্গে অভিযোজনকে প্রভাবিত করে। এই অদৃশ্য নেটওয়ার্ক কীভাবে কাজ করে, উদ্ভিদ ও ছত্রাকের মধ্যে কী ধরনের সম্পর্ক গড়ে ওঠে এবং ব্যাকটেরিয়া কীভাবে এই ভূগর্ভস্থ জগতের গুরুত্বপূর্ণ অংশ হয়ে ওঠে — সেই রহস্যের দিকেই এবার একটু গভীরে নজর দেওয়া যাক।
উদ্ভিদ তাদের সমগ্র জীবদ্দশায় মাটিতে বসবাসকারী বিভিন্ন ধরনের অণুজীবের সঙ্গে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্ক বজায় রেখে চলে। এই অণুজীবগুলির মধ্যে উল্লেখযোগ্য হল ব্যাকটেরিয়া ও ছত্রাক। এই সম্পর্ককে বলা হয় সিমবায়োসিস। প্রখ্যাত বিজ্ঞানী ডে ব্যারি ১৮৭৯ সালে ‘সিমবায়োসিস’শব্দটি ব্যবহার করেন। সিমবায়োসিসের সহজ অর্থ হল ‘লিভিং টুগেদার’অর্থাৎ একসঙ্গে বসবাস করা। সংকীর্ণ অর্থে সিমবায়োসিস বলতে এমন একটি সম্পর্ককে বোঝায় যেখানে দুটি প্রজাতি একসঙ্গে বসবাস করে এবং উভয়েই উপকৃত হয়। তবে বর্তমানে সিমবায়োসিস শব্দটি আরও বহুল অর্থে ব্যবহৃত হয়। দুটি বা তার বেশি ভিন্ন প্রজাতির মধ্যে সংঘটিত বিভিন্ন ধরনের ঘনিষ্ঠ বাস্তুতান্ত্রিক আন্তঃক্রিয়া (ইকোলজিকাল ইন্টারেকশন)- কেও সিমবায়োসিস বলা হয়। উদ্ভিদ ও অণুজীবের মধ্যে গড়ে ওঠা এই সম্পর্ক সবসময় একই ধরনের হয় না, কখনও তা হতে পারে মিউচ্যুয়ালিস্টিক, কখনও কমেনসালিস্টিক, আবার কখনও প্যাথোজেনিক।
এই সম্পর্কগুলির মধ্যে মিউচ্যুয়ালিস্টিক অ্যাসোসিয়েশন বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। কারণ এই ধরনের সম্পর্কে উদ্ভিদ এবং অণুজীব — উভয়েই একে অপরের উপস্থিতি থেকে উপকৃত হয়। কিন্তু প্রশ্ন হল — মিউচ্যুয়ালিজম আসলে কী? কীভাবে উদ্ভিদ ও অণুজীব একে অপরের সঙ্গে এই পারস্পরিক সহযোগিতার সম্পর্ক গড়ে তোলে? এই বিষয়টি বুঝতে হলে প্রথমেই জানতে হবে মিউচ্যুয়ালিজমের প্রকৃত অর্থ। মিউচ্যুয়ালিজম হল দুটি ভিন্ন জাতের প্রজাতির জীবের মধ্যে এমন একটি সহবাসী সম্পর্ক,যেখানে উভয় জীবই একে অপরের দ্বারা উপকৃত হয়। যা একেবারেই ইন্টারনেট সংযোগ বলে আপাতত দৃষ্টিতে মনে হবে। এই সম্পর্কের মাধ্যমে একটি জীব অন্য জীবের কাছ থেকে এমন কিছু সুবিধা পায়, যা তার বৃদ্ধি, পুষ্টি ও জনন অথবা টিকে থাকতে সাহায্য করে।এই সম্পর্কের ক্ষেত্রে অণুজীব উদ্ভিদকে মাটি থেকে পুষ্টি গ্ৰহণ, নাইট্রোজেন ফিক্সেশন, জলশোষণ এবং দ্রুত বৃদ্ধিতে সাহায্য করে। এর বিনিময়ে উদ্ভিদ অণুজীবকে শর্করা অথবা সালোকসংশ্লেষণের মাধ্যমে তৈরি বিভিন্ন জৈব-পুষ্টি সরবরাহ করে এবং বাসস্থান দেয়।
দেখা যাচ্ছে মিউচ্যুয়ালিজমকে প্রধানত দুই ভাগে ভাগ করা যায়। প্রথমত, বাধ্যবাধকতা পারস্পরিক সম্পর্ক (অবলিগেট মিউচ্যুয়ালিজম) যেখানে দুটি জীব কাছাকাছি বসবাস করে এবং উভয় জীবই উপকৃত হয়। এই সম্পর্কটি তাদের জন্য বাধ্যবাধকতা বা অপরিহার্য। অর্থাৎ, তারা এই সম্পর্ক ছাড়া স্বাভাবিকভাবে বেঁচে থাকতে বা বৃদ্ধি করতে পারে না। দ্বিতীয়ত, ঐচ্ছিক পারস্পরিক সম্পর্ক (ফ্যাকালটেটিভ মিউচ্যুয়ালিজম)। এই ধরনের সম্পর্কে দুটি জীব কাছাকাছি বা ঘনিষ্ঠভাবে বসবাস করে এবং উভয় জীবই উপকৃত হয়। কিন্তু সম্পর্কটি তাদের জন্য বাধ্যবাধকতা নয়। অর্থাৎ, তারা এই সম্পর্ক ছাড়াও স্বাভাবিকভাবে বেঁচে থাকতে পারে। আবার ঐচ্ছিক পারস্পরিক সম্পর্ককে প্রটোকোঅপারেশনও বলা হয়। এই ধরনের সম্পর্কে দুটি জীব কাছাকাছি বসবাস করলে উভয়েই উপকৃত হয়, কিন্তু এই সম্পর্ক তাদের বেঁচে থাকার জন্য অপরিহার্য নয়। অর্থাৎ, তারা একে অপরের সাহায্য ছাড়াও স্বাভাবিকভাবে বেঁচে থাকতে পারে। উদ্ভিদ ও অণুজীবের মধ্যে পারস্পরিকতার অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ উদাহরণ হল রাইজোবিয়াম প্রজাতির ব্যাকটেরিয়া এবং শিম্বগোত্রীয় উদ্ভিদের সংযুক্তি। এটি একটি নাইট্রোজেন ফিক্সেশন ব্যাকটেরিয়া, যা শিম্বগোত্রীয় উদ্ভিদের শিকড়ের সঙ্গে পারস্পরিক একটি গুরুত্বপূর্ণ সম্পর্ক গঠন করে। যেমন — মটর, ছোলা, বিন, সোয়াবিন ইত্যাদি উদ্ভিদের শিকড়ে রাইজোবিয়াম ব্যাকটেরিয়া নডুল তৈরি করে বসবাস করে। এই সংযুক্তিকরণে রাইজোবিয়াম এবং উদ্ভিদ উভয়েই উপকৃত হয়। রাইজোবিয়াম উদ্ভিদের শিকড় থেকে শর্করা ও অন্যান্য পুষ্টি পায়। অন্যদিকে, রাইজোবিয়াম বায়ুমণ্ডলে নাইট্রোজেনকে স্থিতিকরণের মাধ্যমে উদ্ভিদের ব্যবহারযোগ্য নাইট্রোজেন যৌগ্য রূপান্তর করতে সাহায্য করে। কারণ উদ্ভিদ সাধারণত বায়ুমণ্ডলে নাইট্রোজেনকে সরাসরি ব্যবহার করতে পারে না। এর ফলে উদ্ভিদ মাটি থেকে পর্যাপ্ত নাইট্রোজেন না পেলেও তার নাইট্রোজেনের চাহিদা পূরণ করতে পারে।
এই সংযুক্তিকরণ গড়ে ওঠার জন্য একটি বিশেষ বায়োকেমিক্যাল সিগন্যালিং পদ্ধতি কাজ করে। প্রথমে উদ্ভিদের শিকড় থেকে কিছু ফেনোলিক কম্পাউন্ড বের হয়। যেমন — ফ্ল্যাভোনয়েডস ও আইসোফ্ল্যাভোনয়েডস নিষ্কাশন হয়। এই যৌগ ব্যাকটেরিয়াকে উদ্ভিদের শিকড়ের দিকে আকর্ষণ করে। ডিফিউশন বা বিকিরণের মাধ্যমে এই ফেনোলিক যৌগ ব্যাকটেরিয়ার ভিতরে প্রবেশ করে। এরপর ব্যাকটেরিয়া একটি বিশেষ সিগন্যালিং মলিকিউল ও নোড ফ্যাক্টর রিলিজ করে। এই নোড ফ্যাক্টর উদ্ভিদের শিকড়ের মধ্যে থাকা নোড ফ্যাক্টর রিসেপ্টর (এন এফ আর)-এর সঙ্গে যুক্ত হয়। এর ফলে উদ্ভিদের শিকড়ের মধ্যে একটি বিশেষ সিগন্যালিং পাথওয়ে চালু হয়ে যায়।
এই সিগন্যালিংয়ের ফলে উদ্ভিদের শিকড়ের আকৃতি ও বৃদ্ধির পরিবর্তন ঘটে। সেইসঙ্গে শিকড় কিছুটা বেঁকে যায়। এই সময় ব্যাকটেরিয়া উদ্ভিদের শিকড়ের মধ্যে প্রবেশ করতে শুরু করে। শিকড়ের মধ্যে একটি ইনফেকশন টিউব তৈরি করে তার মধ্যে দিয়ে ব্যাকটেরিয়া উদ্ভিদের কর্টিকাল কোষের দিকে অগ্রসর হয়। পরবর্তীতে ব্যাকটেরিয়া ও উদ্ভিদের কর্টিকাল কোষের পারস্পরিক যোগাযোগের ফলে শিকড়ের মধ্যে নোডুল তৈরি হয়। এটা গঠনের পর ব্যাকটেরিয়া সেখানে অবস্থান করে এবং নাইট্রোজেন ফিক্সেশনে সাহায্য করে। এই নাইট্রোজেন ফিক্সেশনের জন্য অপরিহার্য এনজাইম হল নাইট্রোজিনেস। এই নাইট্রোজিনেস বায়ুমন্ডলীয় নাইট্রোজেনকে অ্যামোনিয়াতে রূপান্তর করে। পরে উদ্ভিদ এই যৌগটিকে বিভিন্ন অ্যামাইনো অ্যাসিড, প্রোটিন এবং অন্যান্য নাইট্রোজেন কনটেইনিং যৌগ তৈরিতে ব্যবহার করে। এর বদলে রাইজোবিয়াম উদ্ভিদের কাছ থেকে সালোক-সংশ্লেষণের মাধ্যমে তৈরি কার্বোহাইড্রেট ও অন্যান্য পুষ্টি উপাদান গ্ৰহণ করে। তাই রাইজোবিয়াম — শিম্বগোত্রীয় উদ্ভিদের মধ্যে হওয়া এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ পারস্পরিক সম্পর্ক। যা উদ্ভিদের বৃদ্ধি ও পুষ্টিতে সাহায্য করার পাশাপাশি মাটির উর্বরতা বজায় রাখতেও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এছাড়া যেটা উল্লেখ্য, এই সম্পর্ক শুধু ব্যাকটেরিয়া ও উদ্ভিদের মধ্যে নয়, ছত্রাকের সঙ্গেও উদ্ভিদের গুরুত্বপূর্ণ পারস্পরিক সহযোগিতা লক্ষ্য করা যায়। এর একটি উল্লেখযোগ্য উদাহরণ হল মাইক্রোরাইজা এবং উদ্ভিদের সহযোগিতার সম্পর্ক। মনে রাখতে হবে মাইক্রোরাইজা হল মাটিতে বসবাসরত ছত্রাক এবং উদ্ভিদের শিকড়ের মধ্যে একটি পারস্পরিক সহযোগিতার সম্পর্ক। আরও সহজ করে বললে “মাইক্রোরাইজা” শব্দের অর্থ হল, ছত্রাক ও উদ্ভিদের মূলের মধ্যে হওয়া একটি উপকারী অংশীদারি। এই সহযোগী ছত্রাক উদ্ভিদের মূল বা শিকড়ের মধ্যে ঘনিষ্ঠভাবে যুক্ত হয়ে বসবাস করে এবং উভয় জীবই একে অপরের দ্বারা উপকৃত হয়।
প্রসঙ্গত, মাইক্রোরাইজাল ছত্রাকের হাইফি মাটির মধ্যে অনেক দূর পর্যন্ত ছড়িয়ে পড়ে। ফলে উদ্ভিদের শিকড়ের শোষণ এলাকা অনেক বেড়ে যায়। এর মাধ্যমে ছত্রাক মাটি থেকে জল ও বিভিন্ন খনিজ প্রোটিন, বিশেষ করে ফসফেট, নাইট্রোজেন এবং অণুপুষ্টি উপাদান শোষণ করে উদ্ভিদকে সরবরাহ করতে সাহায্য করে। এর ফলে উদ্ভিদের বৃদ্ধি ও পুষ্টি গ্ৰহণের ক্ষমতাও বেড়ে যায়।
অন্যদিকে, উদ্ভিদ সালোকসংশ্লেষণের মাধ্যমে উৎপন্ন কার্বোহাইড্রেট বা অন্যান্য জৈবপুষ্টি ছত্রাককে সরবরাহ করে। অর্থাৎ, উদ্ভিদ ছত্রাককে খাদ্য দেয় এর পরিবর্তে উদ্ভিদকে জল ও খনিজপুষ্টি গ্রহণে সাহায্য করে ছত্রাক। এই পারস্পরিক সুবিধার কারণেই মাইক্রোরাইজা হল পারস্পারিক একটি গুরুত্বপূর্ণ সহযোগী সম্পর্ক। এর প্রধানত দুটি ধরন দেখা যায় —
প্রথমত, একটোমাইক্রোরাইজা, এক্ষেত্রে ছত্রাক শিকড়ের বাইরের দিকে একটি ফাংগাল ম্যান্টেল তৈরি করে এবং ফাংগাল হাইফি রুটের এপিডার্মিস ও কোর্টেক্সের মধ্যবর্তী স্থানে ছড়িয়ে পড়ে। এক্ষেত্রে সাধারণত দেখা যায় ছত্রাকের হাইফি রুট্ সেলের ভিতরে প্রবেশ করে না। দ্বিতীয়ত, এনডোমাইক্রোরাইজা বা আর্বাস্কুলার মাইক্রোরাইজা, এক্ষেত্রে দেখা যায় ছত্রাকের হাইফি রুট সেলের ভিতরে প্রবেশ করে এবং বিশেষ করে আর্বুস্কুল তৈরি করে। এই আর্বুস্কুলের মাধ্যমে ছত্রাক ও উদ্ভিদের ফাংগাসের মধ্যে পুষ্টির বদল ঘটে।
সুতরাং, উদ্ভিদ ও অণুজীবের পারস্পরিক সম্পর্ক প্রকৃতির একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ পরিবেশ ঘটনা। তাছাড়া রাইজোবিয়াম — শিম্বগোত্রীয় উদ্ভিদের সহযোগিতার সম্পর্ক। যেখানে ব্যাকটেরিয়া উদ্ভিদকে নাইট্রোজেন সরবরাহে সাহায্য করে, আর মাইক্রোরাইজা উদ্ভিদের সহযোগি হিসেবে ছত্রাক উদ্ভিদের জল ও খনিজপুষ্টি বৃদ্ধি করে।উভয় ক্ষেত্রেই উদ্ভিদ তার সালোকসংশ্লেষণের মাধ্যমে তৈরি কার্বোহাইড্রেট ও জৈব পুষ্টিকে প্রদান করে।
এই পারস্পরিক সহযোগিতার মাধ্যমে শুধু উদ্ভিদের পুষ্টি, বৃদ্ধি, জল শোষণ এবং সার্বিক স্বাস্থ্য পরিষেবা বজায় থাকে না, বরং পরিবেশের ও মাটির পুষ্টিচক্র এবং বিশেষ করে মাটির নাইট্রোজেন উর্বরতা বজায় রাখতেও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। তাই উদ্ভিদ ও অণুজীবের মধ্যে এই পারস্পারিক সহায়তা প্রকৃতির ভারসাম্য রক্ষার একটি অসাধারণ উদাহরণ।
এ থেকেই বিজ্ঞানীরা স্পষ্ট দেখলেন মাটির নিচে গোপন ছত্রাকের প্রথম নেটওয়ার্ক। যা আমাদের পায়ের নিচে রয়েছে ৬৮ কোয়াড্রিলন মাইলের ‘ইন্টারনেট’। যা প্রকৃতির নিজস্ব ‘উড ওয়াইড ওয়েব’। এই বিশাল নেটওয়ার্কের মাধ্যমে মাটির নিচের গাছপালা একে অপরের সঙ্গে খাদ্য, জল ও প্রয়োজনীয় পুষ্টি উপাদান আদান-প্রদান করে এবং বিপদের সংকেত পাঠায়। যা একেবারেই ‘ইন্টারনেট’ সংযোগ বলে মনে হবে।
লেখক অন্বেষা গাঙ্গুলী একজন মাইক্রোবায়োলজিস্ট, তিনি গবেষণা কাজে যুক্ত আছেন।
