प्राणवायु | HOW DID WE KNOW ABOUT PHOTOSYNTHESIS?

16 आता प्रकाशसंश्लेषण करणाऱ्या झाडांना कार्बन-१४ असणाऱ्या कर्बद्विप्राणील वायूत ठेवून त्यांनी निर्माण केलेल्या रसायनातून पेपर क्रोमॅटोग्राफीढ्वारे निरनियळे रेणू वेगळे करणे शक्‍य होते. त्यातील कोणत्या रेणूत कार्बन-१४ होता है शास्त्रज्ञ सहज सांगू शकत. कार्बन-१४ दीर्घकाळापर्यंत टिकून राहत असल्याने शास्त्रज्ञ शांतपणे, काळजीपूर्वक प्रत्येक रेणू ओळखून काढू शकत कारण त्यातील कार्बन-१४ नष्ट होत नसे. सुरुवातीला है प्रयोग चांगले यशस्वी झाले. खूप गुंतागुंतीचे मिश्रण तयार झाल्यावर त्यातील रेणू पेपर क्रोमॅटोग्राफीढ्वारे वेगळे केले गेले. परंतु, कार्बब-१४ असणारे इतके निरनियळे रेणू होते की त्यातील कोणते आधी बनले होते है शाखतज्ञांना कळेना. मेल्व्हिन कॅल्व्हिन (१९११--) या अमेरिकन शास्त्रज्ञाच्या असे लक्षात आले की प्रकाशसंश्लेषण जर काही सेकंदच होऊ दिले तर ही अडचण सोडवता येईल. त्या काही सेकंदांत केवळ काही थोडेच पदार्थ तयार होतील आणि ते सर्व सुरुवातीचे पदार्थच असतील. कॅल््हिनने आपल्या संशोधनाला ११४८ साली सुरुवात केली व त्यासाठी त्याने पाण्यात वाढणाऱ्या एकपेशीय 'अँल्जी' या शैवाळ्यासार्ख्या वनस्पतीचा वापर केला. या पाणवनस्पतीला प्रकाश व नेहमीचा कर्बद्विप्राणील वायु मिळत होता. एकदा प्रकाशसंश्लेषणाला सुरुवात झाल्यावर काचेच्या एका लांब नळीतून वनस्पती गरम अल्कोहोलमध्ये गाळण्यात आल्यावर ती मरण पावली. वनस्पती काचेच्या नळीतून जात असताना, कार्बन-१४ असणारा कर्बद्विप्राणील वायू उकळत्या पाण्यातून त्यात सोडण्यात आला. पाणवनस्पती अल्कोहोलमध्ये पोचून मरण पावण्यापूर्वी फक्त पाच सैकंदेच त्यांचा कार्बन-१४ शी संबंध आला. या पाणवनस्पतींचा लगदा करून त्यातून पेपर क्रोमॅटोग्राफीद्वारे त्यातील रेणू वेगळे काढण्यात आले. सुमारे ९० टक्के कार्बन-१४ यातील एकाच पदार्थात आढळून आला. या संयुगाचा अभ्यास केल्यावर ते फॉस्फोग्लायसैरिक अँसिड असल्याचे समजले. फॉस्फोग्लायसैरिक अँसिडमध्ये एका रेणूत कार्बनचे तीन अणू असतात. त्यातील कोणता अणु कार्बन-१४ आहे है ही कॅल्व्हिनने शोधून काढले. त्यामुळे फॉस्फोग्लायसैरिक अँसिड कशा प्रकारे बनले है ही दियून आले. अनेक प्रयौग केल्यानंतर अखैर प्रकाशसंश्लेषणातील अत्यंत गुंतागुंतीच्या बदलांतील तपशील समजले. या संशोधनासाठी कॅल्ट्हिनला १९६१ साली रसायनशास्त्राचे नोबेल पारितोषिक मिळाले. दोनशे वर्षांपूर्वी वनस्पती प्राणवायु तयार करतात असा प्रिस्टलेने प्रथम शोध लावला तेव्हापासून आतापर्यंत आपल्याला प्रकाशसंश्लेषणाबद्दल बरीच माहिती मिळाली आहे. तथापि, अजूनही सर्व तपशील समजलेले नाहीत. हिरव्या वनस्पती त्यांच्या गुंतागुंतीच्या हरितपेशींच्याद्वारे जे काही करतात ते करण्याचा एखादा सोपा मार्ग अद्यापही आपल्याला सापडलेला नाही. तै जर समजले, तर कदाचित कर्बद्विप्राणील वायु व पाणी यांच्याशी सूर्यप्रकाशाचा संयोग घडवून आपण शर्करा, पिष्टमय पदार्थ व इतर अन्नपदार्थ मोठ्या प्रमाणावर निर्माण करू शकू. त्यातून जगभरातील लोकांची गरज भागू शकेल.