ಪ್ಲೂಟೋ — ಗ್ರಹದ ಪಟ್ಟ ಕಳೆದುಕೊಂಡ ಪುಟ್ಟ ಲೋಕ

             ಪ್ಲೂಟೋ — ಗ್ರಹದ ಪಟ್ಟ ಕಳೆದುಕೊಂಡ ಪುಟ್ಟ ಲೋಕ

ಭಾಗ 1

ಒಂದು ಕಾಲದಲ್ಲಿ ಸೌರವ್ಯೂಹದ ಒಂಬತ್ತನೆಯ ಗ್ರಹವಾಗಿದ್ದ ಪ್ಲೂಟೋ, ಇಂದು ಕುಬ್ಜ ಗ್ರಹ. ಹಾಗಾದರೆ ಅದರ ತಪ್ಪೇನು?

ಸೌರವ್ಯೂಹದ ಕುಟುಂಬದಲ್ಲಿ ಗ್ರಹಗಳೆಲ್ಲ ಒಂದೇ ರೀತಿಯವಲ್ಲ. ಗುರು, ಶನಿ, ಯುರೇನಸ್ ಮತ್ತು ನೆಪ್ಚೂನ್‌ಗಳಂಥ ದೈತ್ಯ ಗ್ರಹಗಳಿವೆ; ಭೂಮಿ, ಶುಕ್ರ, ಮಂಗಳ ಮತ್ತು ಬುಧದಂಥ ಶಿಲಾಮಯ ಗ್ರಹಗಳಿವೆ. ಆದರೆ ಇವುಗಳಿಗಿಂತ ಬಹಳ ದೂರದಲ್ಲಿ, ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕು ಮಂದವಾಗಿ ತಲುಪುವ ಹಿಮಾವೃತ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ, ಒಂದು ಪುಟ್ಟ ಲೋಕ ಸದ್ದಿಲ್ಲದೆ ಸುತ್ತುತ್ತಿದೆ. ಅದೇ ಪ್ಲೂಟೋ.

ಒಂದು ಕಾಲದಲ್ಲಿ ನಮ್ಮ ಪಠ್ಯಪುಸ್ತಕಗಳಲ್ಲಿ ಸೌರವ್ಯೂಹದ ಒಂಬತ್ತನೆಯ ಗ್ರಹವಾಗಿ ಸ್ಥಾನ ಪಡೆದಿದ್ದ ಪ್ಲೂಟೋ, 2006ರಲ್ಲಿ ಆ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಂಡಿತು. ಅಂದಿನಿಂದ ವಿಜ್ಞಾನಾಸಕ್ತರ ನಡುವೆ ಒಂದು ಪ್ರಶ್ನೆ ಆಗಾಗ ಕೇಳಿಬರುತ್ತದೆ: ಪ್ಲೂಟೋ ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಗ್ರಹವಲ್ಲವೇ? ಅಥವಾ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಅದರ ಮೇಲಿದ್ದ ಗ್ರಹದ ಪಟ್ಟವನ್ನಷ್ಟೇ ತೆಗೆದುಹಾಕಿದರೇ? ಪ್ಲೂಟೋ ತನ್ನ ಗ್ರಹ ಎಂಬ ಸ್ಥಾನಮಾನ ಕಳೆದುಕೊಂಡಾಗ ನಿಜಕ್ಕೂ ದುಃಖವಾಗಿತ್ತು. ಅದೆಂತ ಸಮಸ್ಯೆಯಪ್ಪಾ ಇದಕ್ಕೆ ? ಅದೆಷ್ಟೋ ವರ್ಷಗಳವರೆಗೆ ಅದು ಗ್ರಹವೇ ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತಿದ್ದೆವು.  

ದೂರದ ಲೋಕದ ಹುಡುಕಾಟ

ನೆಪ್ಚೂನ್‌ನ ಕಕ್ಷೆಯ ಆಚೆ ಇನ್ನೊಂದು ಗ್ರಹವಿರಬಹುದೆಂಬ ಕಲ್ಪನೆ ಖಗೋಳ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಲ್ಲಿ ಬಹಳ ಹಿಂದಿನಿಂದಲೂ ಇತ್ತು. ಯುರೇನಸ್ ಮತ್ತು ನೆಪ್ಚೂನ್‌ಗಳ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು, ಅವುಗಳ ಮೇಲೆ ಮತ್ತೊಂದು ಗ್ರಹದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತಿರಬಹುದೆಂದು ಊಹಿಸಿದ್ದರು. ಅಮೆರಿಕದ ಖಗೋಳ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಪರ್ಸಿವಲ್ ಲೋವೆಲ್ ಈ ಹುಡುಕಾಟದಲ್ಲಿ ಆಸಕ್ತಿ ಹೊಂದಿದ್ದರು. ಅವರ ಮರಣದ ನಂತರ, ಲೋವೆಲ್ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯದಲ್ಲಿ ಕ್ಲೈಡ್ ಟಾಂಬಾಗ್ ಎಂಬ ಯುವ ಖಗೋಳ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಈ ಕೆಲಸವನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸಿದರು. ಒಂದೇ ಆಕಾಶಭಾಗದ ಛಾಯಾಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಬೇರೆ ಬೇರೆ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ತೆಗೆದು, ಅವುಗಳಲ್ಲಿನ ನಕ್ಷತ್ರಗಳ ಸ್ಥಾನಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸುವ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿದರು.

ನಕ್ಷತ್ರಗಳು ಬಹುತೇಕ ಒಂದೇ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿರುವಂತೆ ಕಾಣಿಸಿದರೂ, ಸೌರವ್ಯೂಹದ ವಸ್ತುಗಳು ಹಿನ್ನೆಲೆ ನಕ್ಷತ್ರಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಸ್ಥಾನ ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತವೆ. ಹೀಗೆ ಸಾವಿರಾರು ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಿದ ನಂತರ, 1930ರ ಫೆಬ್ರವರಿ 18ರಂದು ಟಾಂಬಾಗ್ ಹೊಸ ಆಕಾಶಕಾಯವೊಂದನ್ನು ಗುರುತಿಸಿದರು. ಅದರ ಆವಿಷ್ಕಾರವನ್ನು ಮಾರ್ಚ್ 13ರಂದು ಅಧಿಕೃತವಾಗಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಯಿತು. ಆದರೆ ಈ ಆವಿಷ್ಕಾರದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ವ್ಯಂಗ್ಯವಿದೆ. ಲೋವೆಲ್ ಊಹಿಸಿದ್ದ ಗ್ರಹದ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದು ಒಂದು ಸಾಧನೆಯಾಗಿದ್ದರೂ, ನಂತರದ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಪ್ಲೂಟೋ ಅಷ್ಟು ದೊಡ್ಡದಾದ ವಸ್ತುವಲ್ಲ ಎಂಬುದನ್ನು ತೋರಿಸಿದವು. ನೆಪ್ಚೂನ್‌ನ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿ ಕಂಡ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಿಗೆ ಪ್ಲೂಟೋ ಕಾರಣವೆಂಬ ಆರಂಭಿಕ ನಿರೀಕ್ಷೆಯೂ ಸರಿಯಾಗಿರಲಿಲ್ಲ.

ಪ್ಲೂಟೋ ಎಂಬ ಹೆಸರು ಬಂದದ್ದು ಹೇಗೆ?

ಹೊಸ ಗ್ರಹಕ್ಕೆ ಯಾವ ಹೆಸರು ಇಡಬೇಕು ಎಂಬ ಪ್ರಶ್ನೆ ಎದುರಾದಾಗ, ಪುರಾಣಗಳ ದೇವತೆಗಳ ಹೆಸರುಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಯಿತು. ಕೊನೆಗೆ Pluto ಎಂಬ ಹೆಸರು ಆಯ್ಕೆಯಾಯಿತು. ರೋಮನ್ ಪುರಾಣದಲ್ಲಿ ಪ್ಲೂಟೋ ಭೂಗತ ಲೋಕದ ದೇವತೆ. ಈ ಹೆಸರನ್ನು ಸೂಚಿಸಿದವರು ವೆನೆಷಿಯಾ ಬರ್ನಿ ಎಂಬ 11 ವರ್ಷದ ಬ್ರಿಟಿಷ್ ಬಾಲಕಿ! ತನ್ನ ತಾತನೊಂದಿಗೆ ಈ ಹೊಸ ಆಕಾಶಕಾಯದ ಬಗ್ಗೆ ಮಾತನಾಡುತ್ತಿದ್ದಾಗ ಅವಳು ಪ್ಲೂಟೋ ಎಂಬ ಹೆಸರನ್ನು ಸೂಚಿಸಿದಳು. ಅವಳ ತಾತ ಈ ಸಲಹೆಯನ್ನು ಖಗೋಳ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಿಗೆ ತಲುಪಿಸಿದರು. ಹೆಸರು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಿಗೆ ಇಷ್ಟವಾಯಿತು; ಪ್ಲೂಟೋ ಅಧಿಕೃತವಾಗಿ ಆ ಹೆಸರನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಂಡಿತು. ಇದರಲ್ಲಿ ಮತ್ತೊಂದು ಕುತೂಹಲಕರ ವಿಚಾರವಿದೆ. Pluto ಎಂಬ ಹೆಸರಿನ ಮೊದಲ ಎರಡು ಅಕ್ಷರಗಳು, ಪರ್ಸಿವಲ್ ಲೋವೆಲ್ ಅವರ ಹೆಸರಿನ ಮೊದಲಕ್ಷರಗಳೂ ಆಗಿವೆ. ಹೀಗಾಗಿ ಆ ಹೆಸರಿನಲ್ಲಿ ಲೋವೆಲ್ ಅವರ ನೆನಪೂ ಉಳಿಯಿತು.

ಪುಟ್ಟ ಗ್ರಹವೇ, ಹಿಮದ ಲೋಕವೇ?

ಪ್ಲೂಟೋ ಸೂರ್ಯನಿಂದ ಸರಾಸರಿ ಸುಮಾರು 590 ಕೋಟಿ ಕಿಲೋಮೀಟರ್ ದೂರದಲ್ಲಿದೆ. ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕು ಭೂಮಿಗೆ ತಲುಪಲು ಸುಮಾರು ಎಂಟು ನಿಮಿಷ ಬೇಕಾದರೆ, ಪ್ಲೂಟೋಗೆ ತಲುಪಲು ಐದು ಗಂಟೆಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಸಮಯ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.ಪ್ಲೂಟೋ ಸೂರ್ಯನನ್ನು ಒಂದು ಸುತ್ತು ಸುತ್ತಲು ಭೂಮಿಯ ಸುಮಾರು 248 ವರ್ಷಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ, ಪ್ಲೂಟೋ ಪತ್ತೆಯಾದ 1930ರಿಂದ ಅದು ತನ್ನ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಸೂರ್ಯನನ್ನು ಒಂದು ಪೂರ್ಣ ಸುತ್ತು ಸುತ್ತುವುದನ್ನು 2178ರ ವೇಳೆಗೆ ಮಾತ್ರ ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ! ಅದರ ಗಾತ್ರವೂ ನಿರೀಕ್ಷೆಗಿಂತ ಚಿಕ್ಕದು. ಪ್ಲೂಟೋನ ವ್ಯಾಸ ಸುಮಾರು 2,377 ಕಿಲೋಮೀಟರ್. ಇದು ಭೂಮಿಯ ಚಂದ್ರನಿಗಿಂತಲೂ ಚಿಕ್ಕದು. ಪ್ಲೂಟೋಗೆ ಚಾರನ್ ಸೇರಿದಂತೆ ಐದು ತಿಳಿದಿರುವ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಉಪಗ್ರಹಗಳಿವೆ. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಚಾರನ್ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದ್ದು, ಪ್ಲೂಟೋಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಅದರ ಗಾತ್ರ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿದೆ. ಇವೆರಡರ ನಡುವಿನ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸಂಬಂಧವೂ ವಿಶೇಷವಾಗಿದೆ.

ಪ್ಲೂಟೋನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ನೈಟ್ರೋಜನ್, ಮೀಥೇನ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್‌ನ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಗಳಿವೆ. ಅಲ್ಲಿ ತಾಪಮಾನ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮೈನಸ್ 220ರಿಂದ ಮೈನಸ್ 240 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್‌ನ ಆಸುಪಾಸಿನಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ನೀರು ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯಾಗುವ ತಾಪಮಾನಕ್ಕಿಂತಲೂ ಇದು ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ.

ಹೃದಯದ ಆಕಾರದ ಹಿಮಪ್ರದೇಶ

2015ರಲ್ಲಿ ನಾಸಾದ New Horizons ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆ ಪ್ಲೂಟೋವನ್ನು ಸಮೀಪದಿಂದ ಹಾದುಹೋಯಿತು. ಅದಕ್ಕೂ ಮೊದಲು ಪ್ಲೂಟೋ ದೂರದರ್ಶಕಗಳಲ್ಲಿ ಅಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ಚುಕ್ಕಿಯಂತೆ ಮಾತ್ರ ಕಾಣಿಸುತ್ತಿತ್ತು. ಆದರೆ ನ್ಯೂ ಹರೈಸನ್ಸ್ ಕಳುಹಿಸಿದ ಚಿತ್ರಗಳು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳನ್ನೂ ಸಾರ್ವಜನಿಕರನ್ನೂ ಬೆರಗುಗೊಳಿಸಿದವು.

ಪ್ಲೂಟೋನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಹೃದಯದ ಆಕಾರದಂತೆ ಕಾಣುವ ವಿಶಾಲ ಪ್ರದೇಶವಿದೆ. ಇದನ್ನು Tombaugh Regio ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ಲೂಟೋವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದ ಕ್ಲೈಡ್ ಟಾಂಬಾಗ್ ಅವರ ಗೌರವಾರ್ಥ ಈ ಹೆಸರು ಇಡಲಾಗಿದೆ. ಈ ಪ್ರದೇಶದ ಒಂದು ಭಾಗವಾದ ಸ್ಪುಟ್ನಿಕ್ ಪ್ಲಾನಿಟಿಯಾ, ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯಿಂದ ಆವೃತವಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ನೋಡಿದಾಗ ಪ್ಲೂಟೋ ತನ್ನ ಎದೆಯ ಮೇಲೆ ಹೃದಯದ ಗುರುತನ್ನು ಧರಿಸಿದ ಪುಟ್ಟ ಲೋಕದಂತೆ ಕಾಣುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಆ ಹೃದಯದ ಆಕಾರದ ಹಿಂದೆ ಹಿಮದ ಹರಿವು, ಮೇಲ್ಮೈಯ ಭೂವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಚಟುವಟಿಕೆ ಮತ್ತು ವಾತಾವರಣದ ಬದಲಾವಣೆಗಳಂಥ ಸಂಕೀರ್ಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿವೆ.

ಪ್ಲೂಟೋ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸತ್ತ, ಚಟುವಟಿಕೆಯಿಲ್ಲದ ಹಿಮದ ಉಂಡೆಯಲ್ಲ ಎಂಬುದಕ್ಕೂ ನ್ಯೂ ಹರೈಸನ್ಸ್‌ನ ವೀಕ್ಷಣೆಗಳು ಸಾಕ್ಷ್ಯ ನೀಡಿವೆ. ಅದರ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಪರ್ವತಗಳು, ಬಯಲು ಪ್ರದೇಶಗಳು ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ಭೂವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಲಕ್ಷಣಗಳು ಕಂಡುಬಂದಿವೆ. ಅದರ ಒಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ದ್ರವ ನೀರಿನ ಸಾಗರವಿರಬಹುದೆಂಬ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನೂ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದಾರೆ; ಆದರೆ ಅದನ್ನು ಇನ್ನೂ ನೇರವಾಗಿ ದೃಢಪಡಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ.

ಹಾಗಾದರೆ ಪ್ಲೂಟೋ ಗ್ರಹವಲ್ಲವೇ?

2006ರಲ್ಲಿ ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಖಗೋಳ ಒಕ್ಕೂಟವು ಗ್ರಹಕ್ಕೆ ಮೂರು ಪ್ರಮುಖ ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ನಿಗದಿಪಡಿಸಿತು. ಒಂದು ಆಕಾಶಕಾಯವು ಸೂರ್ಯನನ್ನು ಸುತ್ತಬೇಕು; ತನ್ನ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯಿಂದ ಬಹುತೇಕ ಗೋಳಾಕಾರವನ್ನು ಪಡೆದಿರಬೇಕು; ಮತ್ತು ತನ್ನ ಕಕ್ಷೆಯ ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಸಾಧಿಸಿರಬೇಕು.

ಪ್ಲೂಟೋ ಮೊದಲ ಎರಡು ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ತನ್ನ ಕಕ್ಷೆಯ ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಇತರ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತೆರವುಗೊಳಿಸಿ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಸಾಧಿಸಿಲ್ಲ. ಅದು ನೆಪ್ಚೂನ್ ಆಚೆಯ ಕೈಪರ್ ಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿರುವ ಅನೇಕ ಹಿಮಾವೃತ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ತನ್ನ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಂಡಿದೆ. ಹೀಗಾಗಿ ಅದನ್ನು ಕುಬ್ಜ ಗ್ರಹ ಎಂದು ವರ್ಗೀಕರಿಸಲಾಯಿತು.

ಪ್ಲೂಟೋನ ಗಾತ್ರ ಕಡಿಮೆಯಾಗಲಿಲ್ಲ; ಅದರ ಮೇಲ್ಮೈ ಬದಲಾಗಲಿಲ್ಲ; ಅದರ ಸೂರ್ಯನ ಸುತ್ತಲಿನ ಪ್ರಯಾಣವೂ ನಿಲ್ಲಲಿಲ್ಲ. ಬದಲಾದದ್ದು ನಮ್ಮ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ವರ್ಗೀಕರಣ ಮಾತ್ರ! ಹಾಗೆ ನೋಡಿದರೆ, ಪ್ಲೂಟೋಗೆ ಗ್ರಹದ ಪಟ್ಟ ಹೋದರೂ ಅದರ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಮಹತ್ವ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿಲ್ಲ. ಬದಲಾಗಿ, ಅದು ಸೌರವ್ಯೂಹದ ಹೊರವಲಯವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ನಮಗೆ ಹೊಸ ಕಿಟಕಿಯನ್ನು ತೆರೆದಿದೆ.

ಆದರೆ ಕಥೆ ಇಲ್ಲಿಗೇ ಮುಗಿಯುವುದಿಲ್ಲ. ನೆಪ್ಚೂನ್ ಆಚೆ ಪ್ಲೂಟೋನಂಥ ಇನ್ನೂ ಅನೇಕ ವಸ್ತುಗಳಿವೆ. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಬಹಳ ದೊಡ್ಡವು. ಅವುಗಳ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿನ ಕೆಲವು ಕುತೂಹಲಕಾರಿ ಮಾದರಿಗಳು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರಶ್ನೆಯನ್ನು ಹುಟ್ಟಿಸಿವೆ: ಸೌರವ್ಯೂಹದ ಅಂಚಿನಲ್ಲಿ ನಮಗೆ ಇನ್ನೂ ಕಾಣದಿರುವ ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ಗ್ರಹ ಅಡಗಿದೆಯೇ?

ಮುಂದಿನ ಭಾಗದಲ್ಲಿ: ನೆಪ್ಚೂನ್ ಆಚೆಗಿನ ರಹಸ್ಯ — ಪ್ಲಾನೆಟ್ ನೈನ್‌ನ ಹುಡುಕಾಟ.

GaN ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರು

 GaN ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರು

                                       ಕೃಷ್ಣ ಸುರೇಶ 

            ನಿವೃತ್ತ ಮುಖ್ಯಶಿಕ್ಷಕರು 

    ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ ನೀಡುವ ನೊಬೆಲ್‌ ಬಹುಮಾನವನ್ನು ೨೦೧೪ರಲ್ಲಿ  ಶುಜಿ ನಕಮೂರ, ಇಸಮು ಅಕಸಾಕಿ ಮತ್ತು ಹಿರೋಶಿ ಅಮಾನೊ ಈ ಮೂರು ಜನರಿಗೆ  ನೀಡಲಾಯಿತು. ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಅಲ್ಲದೆಯೇ ಸಾಮಾನ್ಯ ಜನರ ಬದುಕಿನಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಬೆಳಕನ್ನು ತಂದ  ನೀಲಿ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವ ದ್ಯುತಿ ಉತ್ಸರ್ಜಕ ಡೈಯೋಡಿನಂತಹ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಅನ್ವೇಷಣೆಗಾಗಿ ಈ ಮೂವರಿಗೆ ನೊಬಲ್‌ ಬಹುಮಾನವನ್ನು ನೀಡಿ ಗೌರವಿಸಲಾಯಿತು.  ನಾವು ಈ ಹಿಂದಿನ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುತ್ತಿದ್ದ ತಾಪ ದೀಪ್ತಿ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ದೀಪ್ತಿ ವಿದ್ಯುತ್‌ ದೀಪಗಳು ಮರೆಯಾಗಿ ನಮ್ಮ ಮನೆ, ಕಛೇರಿ, ಶಾಲಾ ಕೊಠಡಿಗಳು, ವಾಹನಗಳಲ್ಲಿ, ಬೀದಿ ದೀಪಗಳಲ್ಲಿ  ಮುಂತಾದ ಕಡೆಗಳಲ್ಲಿ ಎಲ್‌ ಇ ಡಿ ಗಳು ವ್ಯಾಪಿಸಿ ಬಿಟ್ಟಿವೆ. ನಮ್ಮ ಅನುಭವದಲ್ಲಿ ನಾವು ತಿಳಿದಂತೆ ತಾಪ ದೀಪ್ತಿ ಬಲ್ಬುಗಳು ಅತ್ಯಧಿಕ ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಬೇಗನೆ ಸುಟ್ಟು ಹಾಳಾಗುತ್ತವೆ. ಅವುಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಎಲ್‌ ಇಡಿ ಬಲ್ಬುಗಳು ಅತ್ಯಂತ ಅತ್ಯಲ್ಪ  ವಿದ್ಯುತ್‌ ಬಳಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘ ಕಾಲ ಬಾಳಿಕೆ ಬರುತ್ತವೆ. ಇಂತಹ ಮಹತ್ತರ ಬದಲಾಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾದ ಎಲ್‌ ಇ ಡಿಗಳಿಂದ ಬಿಳಿಯ ಬೆಳಕನ್ನು ಪಡೆಯಬೇಕಾದರೆ ನೀಲಿ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವ ಎಲ್‌ ಇ ಡಿಯು ಅತ್ಯವಶ್ಯವಾದ ಭಾಗವಾಗಿದೆ. ೧೯೬೦ರಷ್ಟು ಹಿಂದೆಯೆ ಹಸಿರು ಮತ್ತು ಕೆಂಪು ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವ ಎಲ್‌ ಇ

ಡಿಗಳ ಅನ್ವೇಷಣೆ ಆಗಿತ್ತಾದರೂ ಅವುಗಳ ಉಪಯೋಗ ಸೀಮಿತವಾಗಿದ್ದಿತು. ವಿವಿಧ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಕೆಯಾಗುವ ಬಿಳಿಯ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವ ಎಲ್‌ ಇ ಡಿ ನಿರ್ಮಾಣವು ಅದರದೇ ಆದ ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಮಿತಿಗಳ ಕಾರಣದಿಂದ ಅಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ  ಬಿಳಿಯ ಬೆಳಕಿನ ಮೂರು ಮೂಲಭೂತ ಬಣ್ಣಗಳಾದ ಹಸಿರು, ಕೆಂಪು ಮತ್ತು ನೀಲಿ ಬೆಳಕುಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಿ ಬಿಳಿಯ ಬೆಳಕನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಬಹುದು.  ಹೀಗಾಗಿ  ನೀಲಿ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವ ಡೈಯೋಡಿನ ಅನ್ವೇಷಣೆಗೆ ವಿಷೇಶ ಮಹತ್ವವಿದೆ. ನಾವುಗಳು ಇಂದು ಬಳಸುವ ಎಲ್‌ ಇ ಡಿ ದೀಪಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಂಪು- ಹಸಿರು- ನೀಲಿ(RGB) ಹೊರಸೂಸುವ ಡಯೋಡುಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಇರುವಂತೆ ನಿರ್ಮಿಸುವುದರಿಂದ ಅವುಗಳಿಂದ ಹೊರಸೂಸುವ ಬೆಳಕು ಮೂರು ಬಣ್ಣಗಳ ಮಿಶ್ರಣವಾಗಿ ನಮಗೆ ಬಿಳಿಯ ಬೆಳಕಿನಂತೆ ಗೋಚರಿಸುತ್ತದೆ. 

ಬಿಳಿಯ ಬೆಳಕಿನ ಡಯೋಡನ್ನು  ನಿರ್ಮಿಸುವ ಇನ್ನೊಂದು ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಇಂಡಿಯಂ ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ನೈಟ್ರೈ̈ಡ್ (InGaN) ಚಿಪ್‌ಗೆ ಸಿರಿಯಂ ಮಿಶ್ರಿತ ಯೇಟ್ರಿಯಂ ಅಲ್ಯೂಮೀನಿಯಂ ಹರಳಿನಂತಹ ಹಳದಿ ಪ್ರತಿ ದೀಪ್ತಿ ವಸ್ತುವನ್ನು ಲೇಪಿಸಿ ತಯಾರಿಸುವುದು. ಇಂಡಿಯಂ ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ನೈಟ್ರೈ̈ಡ್ ಚಿಪ್‌ ಹೊರಸೂಸುವ ನೀಲಿ ಬೆಳಕಿನ ಒಂದಷ್ಟು ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ರಂಜಕವು ಹಳದಿಯಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಉಳಿದ ನೀಲಿ ಮತ್ತು ಹಳದಿ ಬೆಳಕುಗಳು ಸಂಯೊಜನೆಗೊಂಡು ಬಿಳಿಯ ಬೆಳಕನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತವೆ. ಇಂದು ನಾವು ಬಳಸುವ ಟಿವಿ, ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌, ಮೊಬೈಲ್‌ ಫೋನು ಸ್ಕ್ರೀನುಗಳ ಪರದೆ ಹಿಂದಿನ ಬ್ಯಾಕ್‌ ಲೈಟ್‌, ಮುಂತಾಗಿ ವಿವಿಧ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಬಹಳ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಎಲ್‌ ಇ ಡಿ ಬಲ್ಬುಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಎರಡು ಬಗೆಯಲ್ಲಿ ಯಾವುದಾದರೂ ಒಂದು ಬಗೆಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಅಳಡಿಕೆಯಾಗಿದೆ.       ಹೀಗೆ ಎಲ್‌ ಇ ಡಿ ಡೈಯೋಡುಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಕೆಯಾಗುವ GaN ಬಗ್ಗೆ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ಮುಂದುವರೆದಂತೆ  ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಮತ್ತು ಅಪೇಕ್ಷಣೀಯವಾದ ಅದರ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಗಳು ಬೆಳಕಿಗೆ ಬರತೊಡಗಿದವು. ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ಅನುಕಲಿತ ಚಿಪ್‌ ಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಕೆಯಾಗುವ ಸಿಲಿಕಾನಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ವಿದ್ಯುತ್‌ ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ವಿಭವಾಂತರವನ್ನು ಧಾರಣೆ ಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ GaN ಗೆ ಅಗಾಧವಾಗಿದೆ. ಈಗ ವ್ಯಾಪಕ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿರುವ  MOSFETs ಮತ್ತು IGBTs ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ GaNನ್ನು ಬಳಸಿರುವ ಸ್ವಿಚ್ಚುಗಳು ಹತ್ತಾರು ಪಟ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ.  ಮತ್ತು ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ ವಾಹಕತೆಯು ಅತ್ಯಧಿಕ ಮತ್ತು  ಉಷ್ಣದ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಆಗುವ ಶಕ್ತಿಯ ನಷ್ಟವೂ ಅಲ್ಪವಾದ್ದರಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್‌ ಉಳಿತಾಯವೂ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮೂಲದ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರುಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಇವು ‌ ತೂಕ ಮತ್ತು ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದರೂ ಹೆಚ್ಚು ವಿದ್ಯುತ್‌

ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಧಾರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು  ಹೊಂದಿವೆ. ಈ ಮೇಲಿನ ವಿಶೇಷ ಗುಣಗಳ ಕಾರಣದಿಂದ ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ನೈಟ್ರೈಡ್‌ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರುಗಳನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲು ಸೂಕ್ತವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ೧ ವಿದ್ಯುತ್‌ ಪ್ರವಾಹದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್‌ ನ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ. ಅಧಿಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತಕಗಳಲ್ಲಿ, AI  ಡೇಟಾ ಸೆಂಟರುಗಳ  ವಿದ್ಯುತ್‌ ಪೂರೈಕೆಯಲ್ಲಿ, ಸೌರವಿದ್ಯುತ್‌ ಪರಿವರ್ತಕಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ೨ ವಿದ್ಯುತ್‌ ಚಾಲಿತ ವಾಹನಗಳ ವಿದ್ಯುತ್‌ ಚಾರ್ಜರುಗಳಲ್ಲಿ, ಗಮ್ಯ ದೂರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು, ಸಮಯದ ಉಳಿತಾಯಕ್ಕಾಗಿ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್‌ ವೇಗವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ೩ ದೂರ ಸಂವಹನದ ೫Gನ HF  ಜಾಲದಲ್ಲಿ , ಉಪಗ್ರಹ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿ, ಮತ್ತು ಮಿಲಿಟರಿ ರಾಡಾರುಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

  GaN  ಅನ್ನು ಮೊಟ್ಟ ಮೊದಲಿಗೆ ೧೯೩೨ನಷ್ಟು ಹಿಂದೆಯೇ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಮಾಡಲಾಗಿದ್ದಿತು. ಎಲ್‌ ಇ ಡಿಗಳಲ್ಲಿ ೧೯೯೦ರಿಂದ ಬಳಕೆಯಾಗತೊಡಗಿದ್ದರೂ ಮೊಟ್ಟಮೊದಲ GaN ಆಧಾರಿತ ಟ್ರಾಂಸಿಸ್ಟರ್‌ ಗಳು ತಯಾರು ಆಗಿ ಬರಲು ೨೦೧೦ರವರೆಗೆ ಕಾಯಬೇಕಾಯಿತು. ೨೦೧೫ರಲ್ಲಿ ಮೊಟ್ಟ ಮೊದಲಿಗೆ  ಅದರ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯವನ್ನು ಹಾಕಾಂಗಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಯಿತು. ೨೦೧೮ರಲ್ಲಿ  ಮಾರಾಟಕ್ಕೆ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲಾಯಿತು.

   ೧೦೦ ವಾಯುಮಂಡಲದಷ್ಟು ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ದ್ರವಿಸಿದ ಗ್ಯಾಲಿಯಂನ್ನು ಮೂಲಕ ೭೫೦ ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಷಿಯಸ್‌ ತಾಪದ ನೈಟ್ರೋಜನ್‌ ಹಾಯಿಸಿ GaNನ್ನು ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಇಲ್ಲವೇ ಸಾಮಾನ್ಯ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ೯೦೦ ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಷಿಯಸ್‌ ತಾಪದಲ್ಲಿನ ಗ್ಯಾಲಿಯಂನ ಮೇಲೆ ಅಮೋನಿಯ ಅನಿಲವನ್ನು ನುಗ್ಗಿಸಿ ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಗ್ಯಾಲಿಯಂನೈಟ್ರೈಡ್‌ ತಯಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರಿನ ನಿರ್ಮಾಣದಲ್ಲಿ ವಿಶ್ವದಲ್ಲಿನ ತಾಂತ್ರಿಕವಾಗಿ ಮುಂದುವರೆದ ದೇಶಗಳು  ಮುಂಚೋಣಿಯಲ್ಲಿದ್ದು ಆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ರಾಕೆಟ್‌ ವಿಜ್ಞಾನಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಗುಟ್ಟಾಗಿ ಇರಿಸಿಕೊಂಡಿವೆ. ಹೀಗಿರುವಲ್ಲಿ ಭಾರತದಂತ ದೇಶಗಳು ಅವು ಹೇಳಿದ ಬೆಲೆಗೆ GaN ಆಧಾರಿತ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಕೊಳ್ಳುವ ಪರಿಸ್ಥಿತಿ ಇದೆ. ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಭಾರತದ ರಕ್ಷಣಾ ಉದ್ದಿಮೆಯು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬೆಳೆದು ನಿಂತು ವಿಶ್ವದ ಅನೇಕ ಮುಂದುವರೆದ ದೇಶಗಳ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಿಗೆ ವಿಶ್ವಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಪೈಪೋಟಿ ನಡೆಸುವ ಮಟ್ಟಿಗೆ ತನ್ನ ರಕ್ಷಣಾ ಸಾಮಗ್ರಗಳ ರಫ್ತನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ. ಮಿಲಿಟರಿ ರಾಡಾರುಗಳಲ್ಲಿ, ಯುದ್ಧ ವಿಮಾನದ ಎಂಜಿನುಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಶತೃ ನೆಲೆಯನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡಬಲ್ಲ ಸೀಕರುಗಳಲ್ಲಿ, ಕ್ಷಿಪಣಿಗಳಲ್ಲಿ, ಡ್ರೋನುಗಳಲ್ಲಿ, ಬೇಹುಗಾರಿಕೆ ಉಪಗ್ರಹಗಳಲ್ಲಿ GaN ಆಧಾರಿತ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಕ್ರಾಂಕಾರಕ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ತರಬಲ್ಲದು.  ಈ ಕಾರಣಗಳಿಂದ ಮುಂದುವರೆದ ದೇಶಗಳು ಭಾರತಕ್ಕೆ ಅದರ ತಂತ್ರಜ್ಙಾನದ ವರ್ಗಾವಣೆ ನಿರಾಕರಿಸುತ್ತಿವೆ, ಹಿಂದೇಟು ಹಾಕುತ್ತಿವೆ.  ಇಂತಿರುವಲ್ಲಿ ಬೆಂಗಳೂರಿನ ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ  ದಶಕದ ಹಿಂದೆಯೇ GaN ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಪಡಿಸಲು ನಾಂದಿ ಹಾಡಲಾಯಿತು. ಇದರ ಮುಂದುವರೆದ ಭಾಗವಾಗಿ ಭಾರತ ಸರ್ಕಾರದ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ಮತ್ತು  ಮಾಹಿತಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಇಲಾಖೆಯ ಪ್ರೋತ್ಸಾಹದಿಂದ  ಆರಂಭಗೊಂಡ ಮೊದಲ GaN ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ವಾಣಿಜ್ಯಕರಣದ  ಸ್ಟಾರ್ಟಪ್‌ ಆಗಿ AGNIT  ಆರಂಭಗೊಂಡಿತು. ಇದರೊಂದಿಗೆ iDEX  ಯೋಜನೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ರಕ್ಷಣಾ ಸಚಿವಾಲಯವು ತನಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿ, ನಿರ್ಮಿಸಿ, ಪೂರೈಸಲು ಒಪ್ಪಂದ ಮಾಡಿಕೊಂಡಿದೆ.    ಕೇಂದ್ರ ಸರ್ಕಾರಿ ಸ್ವಾಮ್ಯದ DRDO ದ ಸಾಲಿಡ್‌ ಸ್ಟೇಟ್‌ ಫಿಸಿಕ್ಸ್‌ ಲ್ಯಾಬೋರೇಟರಿಯಲ್ಲಿ  ಅದರ ನಿರ್ದೇಶಕರಾದ ಮೀನಾ ಮಿಶ್ರಾರವರ ಮಾರ್ಗದರ್ಶನದಲ್ಲಿ  ಮೊಟ್ಟಮೊದಲಿಗೆ ಭಾರತವು ತನ್ನದೇ ಆದ GaN ಆಧಾರಿತ ಅದ ಮಾನೋಲಿತಿಕ್‌ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್‌ ಇಂಟಗ್ರೇಟೆಡ್‌ ಚಿಪ್(MMIC)‌ ಎಂಬ ಚಿಪ್‌ ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವಲ್ಲಿ ಮಾರ್ಚಿ ೨೦೨೩ರಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾಯಿತು. ಇದರ ಮುಂದುವರೆದ ಭಾಗವಾಗಿ ಇಂತಹ ಚಿಪ್‌ ಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಗಾಗಿ  ಹೈದ್ರಾಬಾದಿನಲ್ಲಿ GAETEC ಎಂಬ ಸಂಸ್ಥೆಯನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ.  ಹೀಗೆ GaN  ಚಿಪ್ಪುಗಳ ವಿನ್ಯಾಸ, ನಿರ್ಮಾಣ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಪರೀಕ್ಷಣೆ ಮಾಡುವ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಭಾರತವು ಸ್ವಾವಲಂಬನೆ ಸಾಧಿಸಿದಂತೆ ಆಗಿದೆ. ಈ ಬೆಳವಣಿಗೆಯು ಈ ಹಿಂದೆ ಭಾರತಕ್ಕೆ ಯುದ್ಧ ವಿಮಾನಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಒದಗಿಸಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ವರ್ಗಾವಣೆಗೆ ನಿರಾಕರಿಸುತ್ತಿದ್ದ ವಿದೇಶಿ ಸಂಸ್ಥೆಗಳು ಬೆರಗಾಗುವಂತೆ ಮಾಡಿದೆ.

 ಯುದ್ದದ ಕ್ಷಿಪಣೆ, ವಿಮಾನಗಳಲ್ಲಿ ಭಾರತವು ಬಳಸುತ್ತಿರುವ ಐಸಾ ರಾಡಾರುಗಳು, ಯುದ್ಧೋಪಕರಣಗಳ ಜಾಮರುಗಳು, ದಾಳಿಗೆ ಯತ್ನಿಸುವ ಡ್ರೋನುಗಳು, ಕ್ಷಿಪಣೆಗಳು ಮುಂತಾದವನ್ನು ಮುಂಚಿತವಾಗಿ ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚುವ ಅನ್ವೇಷಕ(seakers)ಗಳು ಯುದ್ಧ ನೌಕೆಗಳು ಮುಂತಾದ ರಕ್ಷಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ GaN  ಚಿಪ್ಪುಗಳ ಬಳಕೆ  ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಕೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ೫ಜಿ ಸಂವಹನದಲ್ಲಿ ಮತ್ತಷ್ಟು ಸುಧಾರಣೆಗಳನ್ನು ಇವು ತರಲಿವೆ. ವಿದ್ಯುತ್‌ ಚಾಲಿತ ವಾಹನಗಳ ನಿರ್ಮಾಣ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಹಣೆ ಮತ್ತಷ್ಟು ಸುಲಭವಾಗಲಿವೆ. GaN ಆಧಾರಿತ ಎಲ್‌ ಇ ಡಿ ಆಧಾರಿತ ಪ್ರದರ್ಶನ ಪರದೆಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಭಾರತ ಸ್ವಾವಲಂಬನೆ ಸಾಧಿಸಲಿದೆ.

 

ಪತ್ರ ರಂಧ್ರಗಳು ಎಂಬ ಸಸ್ಯಗಳ ಜೀವನಾಡಿಗಳು

ಪತ್ರ ರಂಧ್ರಗಳು ಎಂಬ ಸಸ್ಯಗಳ ಜೀವನಾಡಿಗಳು 

ಲೇಖಕರು :  ಶಶಿಕುಮಾರ್ ಬಿ. ಎಸ್. 

ಸರ್ಕಾರಿ ಪದವಿಪೂರ್ವ ಕಾಲೇಜು 

ಪ್ರೌಢಶಾಲಾ ವಿಭಾಗ, 

                                           ಮಸ್ಕಲ್, ತುಮಕೂರು 

ಸಸ್ಯಗಳು ನಮ್ಮ ಭೂಮಿಯ ಶ್ವಾಸಕೋಶಗಳಿದ್ದಂತೆ. ಮನುಷ್ಯರು ಮತ್ತು ಪ್ರಾಣಿಗಳು ಉಸಿರಾಡಲು ಆಕ್ಸಿಜನ್‌ ನೀಡುವ ಜೊತೆಗೆ, ಇಡೀ ಪರಿಸರದ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಕಾಪಾಡುವ ಜವಾಬ್ದಾರಿ ಸಸ್ಯಗಳ ಮೇಲಿದೆ. ಆದರೆ ಸಸ್ಯಗಳು ಮೂಗಿನ ಮೂಲಕ ಉಸಿರಾಡುವುದಿಲ್ಲ. ಅವುಗಳ ಎಲೆಗಳ ಮೇಲೆ, ಕಾಂಡದ ಮೇಲೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾದ ರಂಧ್ರಗಳಿವೆ. ಇವೇ "ಪತ್ರ ರಂಧ್ರಗಳು" ಅಥವಾ "ಸ್ಟೊಮೇಟಾಗಳು".

ಗ್ರೀಕ್ ಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ "Stoma" ಎಂದರೆ "ಬಾಯಿ" ಎಂದರ್ಥ. ಸಸ್ಯಗಳು ತಮ್ಮ ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ವಾತಾವರಣದೊಂದಿಗೆ ಮಾತನಾಡುವ, ಉಸಿರಾಡುವ ಮತ್ತು ವ್ಯವಹಾರ ನಡೆಸುವ ಬಾಯಿಗಳೇ ಈ ಪತ್ರ ರಂಧ್ರಗಳು. ಒಂದು ಚದರ ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್ ಎಲೆಯಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 1000 ರಿಂದ 60,000 ಸ್ಟೊಮೇಟಾಗಳವರೆಗೆ ಇರಬಹುದು. ಇವುಗಳಿಲ್ಲದೆ ಸಸ್ಯದ ಜೀವನವೇ ಅಸಾಧ್ಯ.

ಪತ್ರ ರಂಧ್ರಗಳ ರಚನೆ :

ಪತ್ರ ರಂಧ್ರವು ಒಂಟಿಯಾಗಿರುವ  ರಂಧ್ರವಲ್ಲ. ಇದು ಒಂದು ಸಂಪೂರ್ಣ ಘಟಕ.

ರಂಧ್ರ ಅಥವಾ Ostiole: ಇದು ಎರಡು ಕೋಶಗಳ ನಡುವಿನ ಸಣ್ಣ ತೆರಪು. ಇದರ ಮೂಲಕವೇ ಅನಿಲಗಳ ವಿನಿಮಯ ನಡೆಯುತ್ತದೆ.

ಕಾವಲು ಕೋಶಗಳು Guard Cells: ರಂಧ್ರದ ಎರಡೂ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಮೂತ್ರಪಿಂಡದ ಆಕಾರದಲ್ಲಿರುವ 2 ವಿಶೇಷ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಇರುತ್ತವೆ. ಇವೇ ರಂಧ್ರವನ್ನು ತೆರೆದು ಮುಚ್ಚುವ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಈ ಕೋಶಗಳ ಒಳಗಿನ ಗೋಡೆ ದಪ್ಪವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೊರಗಿನ ಗೋಡೆ ತೆಳುವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕ್ಲೋರೋಪ್ಲಾಸ್ಟ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ ಇವು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಕೂಡ ಮಾಡಬಲ್ಲವು.

ಸಹಾಯಕ ಕೋಶಗಳು Subsidiary Cells: ಕೆಲವು ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಕಾವಲು ಕೋಶಗಳ ಸುತ್ತಲೂ 3-4 ಸಹಾಯಕ ಕೋಶಗಳು ಇರುತ್ತವೆ. ಇವು ಕಾವಲು ಕೋಶಗಳಿಗೆ ನೀರು ಮತ್ತು ಪೋಷಕಾಂಶ ಒದಗಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತವೆ.

ಕಾವಲು ಕೋಶಗಳು ಊದಿಕೊಂಡಾಗ ರಂಧ್ರ ತೆರೆಯುತ್ತದೆ. ತೆಳುವಾದಾಗ ಮುಚ್ಚುತ್ತದೆ. ಈ ತೆರೆಯುವ-ಮುಚ್ಚುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯೇ ಸಸ್ಯದ ಬದುಕಿನ ಕೀಲಿಕೈ.

ಪತ್ರ ರಂಧ್ರಗಳ ವಿಧಗಳು

ಎಲೆಯ ಯಾವ ಭಾಗದಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರಗಳು ಇವೆ ಎಂಬುದರ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ 4 ಮುಖ್ಯ ವಿಧಗಳಿವೆ:

ಕೆಳ ಪತ್ರರಂಧ್ರಗಳು (Hypostomatic): ಬಹಳಷ್ಟು ದ್ವಿದಳ ಸಸ್ಯಗಳ ಎಲೆಗಳ ಕೆಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ರಂಧ್ರಗಳು ಇರುತ್ತವೆ. ಉದಾ: ಮಾವು, ಜೋಳ. ಇದು ನೀರಿನ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

2. ಮೇಲಿನ ಪತ್ರರಂಧ್ರಗಳು (Epistomatic) : ಜಲಸಸ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಏಕದಳ ಸಸ್ಯಗಳ ಎಲೆಗಳ ಮೇಲ್ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ರಂಧ್ರಗಳು ಇರುತ್ತವೆ. ಉದಾ: ಭತ್ತ, ಜಲಕುಮುದಿನಿ.

3. ಉಭಯ ಪತ್ರರಂಧ್ರಗಳು (Amphistomatic) : ಎಲೆಗಳ ಎರಡೂ ಬದಿಗಳಲ್ಲೂ ರಂಧ್ರಗಳು ಇರುತ್ತವೆ. ಉದಾ: ಸೂರ್ಯಕಾಂತಿ, ಆಲೂಗೆಡ್ಡೆ.

4. ಪತ್ರರಂಧ್ರ ರಹಿತ (Astomatic) : ಕೆಲವು ಜಲಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರಗಳೇ ಇರುವುದಿಲ್ಲ. ಉದಾ: ವಾಲಿಸ್ನೇರಿಯಾ. ಇವು ನೀರಿನಿಂದಲೇ ನೇರವಾಗಿ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.

ಇದಲ್ಲದೆ, ಕಾವಲು ಕೋಶಗಳ ಜೋಡಣೆ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ Anomocytic, Anisocytic, Paracytic, Diacytic ಎಂದು ಇನ್ನೂ 4 ವಿಧಗಳಿವೆ.

ಪತ್ರ ರಂಧ್ರಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಕಾರ್ಯಗಳು

ಪತ್ರ ರಂಧ್ರಗಳು ಸಸ್ಯದ ದೇಹದಲ್ಲಿನ "ಗೇಟ್ ಕೀಪರ್"ಗಳಿದ್ದಂತೆ. ಇವುಗಳ 4 ಮುಖ್ಯ ಕಾರ್ಯಗಳು:

ಅ. ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ Gas Exchange - ಇದು ಅತ್ಯಂತ ಮುಖ್ಯ ಕಾರ್ಯ.

- ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ CO₂ ಒಳಗೆ: ಸಸ್ಯಗಳು ಆಹಾರ ತಯಾರಿಸಲು CO₂ ಬೇಕು. ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿರುವ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ರಂಧ್ರಗಳ ಮೂಲಕ ಎಲೆಯ ಒಳಗಿರುವ ಮೆಸೊಫಿಲ್ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಹೋಗುತ್ತದೆ.

- O₂ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಆವಿ ಹೊರಗೆ: ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಉಪಉತ್ಪನ್ನವಾದ ಆಕ್ಸಿಜನ್‌ ಮತ್ತು ಉಸಿರಾಟದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ CO₂ ಇವುಗಳ ಮೂಲಕ ಹೊರಹೋಗುತ್ತವೆ.

ಸಸ್ಯವು ತಿನ್ನುವುದು ಮತ್ತು ಉಸಿರಾಡುವುದು ಎರಡೂ ಈ ಒಂದೇ ರಂಧ್ರದ ಮೂಲಕ ನಡೆಯುತ್ತದೆ.

ಆ. ಬಾಷ್ಪವಿಸರ್ಜನೆ Transpiration : ಎಲೆಯ ಒಳಗಿರುವ ನೀರು ರಂಧ್ರಗಳ ಮೂಲಕ ಆವಿಯಾಗಿ ಹೊರಹೋಗುವುದೇ ಬಾಷ್ಪವಿಸರ್ಜನೆ . ಇದು 3 ಕಾರಣಗಳಿಗೆ ಮುಖ್ಯ:

1. ತಂಪಾಗಿಸುವುದು: ಬೇಸಿಗೆಯಲ್ಲಿ ನಮಗೆ ಬೆವರುವಂತೆ, ಸಸ್ಯಕ್ಕೆ ಇದು ತಂಪು ನೀಡುತ್ತದೆ.

2. ನೀರಿನ ಹೀರುವಿಕೆ: ಬೇರುಗಳಿಂದ ನೀರು ಎಲೆಯ ತುದಿಯವರೆಗೆ ಹೋಗಲು "ಎಳೆತ" ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು Transpiration pull ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ.

3. ಖನಿಜಗಳ ಸಾಗಣೆ: ನೀರಿನ ಜೊತೆಗೆ ಬೇರಿನಿಂದ ಹೀರಿದ ಖನಿಜ ಲವಣಗಳು ಇಡೀ ಸಸ್ಯಕ್ಕೆ ತಲುಪುತ್ತವೆ.

ಇ. ನೀರಿನ ಸಮತೋಲನ : ಕಾವಲು ಕೋಶಗಳು ನೀರಿನ ಲಭ್ಯತೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ರಂಧ್ರವನ್ನು ತೆರೆದು ಮುಚ್ಚುತ್ತವೆ. ಬಿಸಿಲು ಜಾಸ್ತಿಯಾದಾಗ, ನೀರಿನ ಕೊರತೆಯಾದಾಗ ರಂಧ್ರ ಮುಚ್ಚಿ ನೀರಿನ ನಷ್ಟವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಇದು ಸಸ್ಯದ ಬದುಕುಳಿಯುವ ತಂತ್ರ.

ಈ. ಇತರೆ ಅನಿಲಗಳ ವಿನಿಮಯ : ಪರಿಸರದಲ್ಲಿರುವ ಸಲ್ಫರ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್, ಓಝೋನ್ ನಂತಹ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕ ಅನಿಲಗಳು ಕೂಡ ರಂಧ್ರಗಳ ಮೂಲಕ ಒಳಹೋಗುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಸಸ್ಯಗಳು ವಾಯು ಮಾಲಿನ್ಯದ ಸೂಚಕಗಳಾಗಿಯೂ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ.

ಪತ್ರ ರಂಧ್ರಗಳ ತೆರೆಯುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಮುಚ್ಚುವಿಕೆಯ ಕ್ರಿಯಾವಿಧಾನ

ಇದು ಬಹಳ ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಜೈವಿಕ ರಸಾಯನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ. ಸರಳವಾಗಿ ಹೀಗೆ  ಅರ್ಥ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು:

ಪತ್ರರಂಧ್ರ ತೆರೆಯುವುದು ಹೇಗೆ? 

ಸೂರ್ಯೋದಯವಾದಾಗ ಕಾವಲು ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಆರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ. CO₂ ಬಳಕೆಯಾಗುವುದರಿಂದ ಕೋಶದ ಒಳಗೆ pH ಹೆಚ್ಚುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದ K+ ಅಯಾನುಗಳು ಮತ್ತು Cl- ಅಯಾನುಗಳು ಕಾವಲು ಕೋಶಗಳ ಒಳಗೆ ಹೋಗುತ್ತವೆ. ಇದರಿಂದ ಅಭಿಸರಣಾ (ಆಸ್ಮೋಟಿಕ್) ಒತ್ತಡ ಹೆಚ್ಚಿ, ನೀರು ಒಳಹೋಗುತ್ತದೆ. ಕೋಶಗಳು ಉಬ್ಬಿ, ಬಾಗಿದ ಆಕಾರ ಪಡೆದು ರಂಧ್ರ ತೆರೆಯುತ್ತದೆ.

ಸಂಜೆತ್ತಲಾಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ ಈ ರಂಧ್ರ ಮುಚ್ಚುವುದು ಹೇಗೆ? 

ಬೆಳಕು ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ, ABA ಎಂಬ ಹಾರ್ಮೋನ್ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು K+ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಹೊರಹಾಕುತ್ತದೆ. ನೀರು ಹೊರಹೋಗಿ ಕೋಶಗಳು ಕುಗ್ಗಿ ಚಪ್ಪಟೆಯಾಗಿ ರಂಧ್ರ ಮುಚ್ಚುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೇಲೆ ಬೆಳಕು, CO2 ಪ್ರಮಾಣ, ತಾಪಮಾನ, ಗಾಳಿಯ ತೇವಾಂಶ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಲಭ್ಯತೆ ನೇರವಾಗಿ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತವೆ.

ಪರಿಸರ ಮತ್ತು ಪತ್ರ ರಂಧ್ರಗಳ ಸಂಬಂಧ

ಬಿಸಿಲು ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ: ಹೆಚ್ಚಿನ ಬೆಳಕು ಮತ್ತು ಸೂಕ್ತ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರಗಳು ಹೆಚ್ಚು ತೆರೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. 30-35°C ಅತ್ಯುತ್ತಮ.

ನೀರಿನ ಕೊರತೆ: ಬರಗಾಲದಲ್ಲಿ ABA ಹಾರ್ಮೋನ್ ಹೆಚ್ಚಿ ರಂಧ್ರಗಳು ಮುಚ್ಚುತ್ತವೆ. ಇದರಿಂದ ಸಸ್ಯಗಳು ಬದುಕುಳಿಯುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಕೂಡ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

CO₂ ಪ್ರಮಾಣ: ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ CO₂ ಹೆಚ್ಚಿದರೆ ಸಸ್ಯಗಳು ರಂಧ್ರವನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪ ಮುಚ್ಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಏಕೆಂದರೆ ಕಡಿಮೆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬೇಕಾದಷ್ಟು ಸಿಗುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದ ನೀರಿನ ನಷ್ಟ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಜಾಗತಿಕ ತಾಪಮಾನದ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಇದು ಮುಖ್ಯ ಅಂಶ.

ಗಾಳಿ: ಗಟ್ಟಿಯಾದ ಗಾಳಿ ಇದ್ದಾಗ ಬಾಷ್ಪೋತ್ಸರ್ಜನೆ ವೇಗವಾಗಿ ನಡೆದು ರಂಧ್ರಗಳು ಬೇಗ ಮುಚ್ಚುತ್ತವೆ.

ಪತ್ರ ರಂಧ್ರಗಳ ಕೃಷಿ ಮತ್ತು ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿನ ಮಹತ್ವ :

ಬೆಳೆ ಇಳುವರಿ: ಯಾವ ಸಸ್ಯದಲ್ಲಿ ಎಷ್ಟು ರಂಧ್ರಗಳಿವೆ ಮತ್ತು ಅವು ಎಷ್ಟು ಸಮರ್ಥವಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ ಎಂಬುದರ ಮೇಲೆ ಬೆಳೆಯ ಇಳುವರಿ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಈಗ "ಜಲದಕ್ಷ" ತಳಿಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಇವು ಕಡಿಮೆ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಆಹಾರ ತಯಾರಿಸುತ್ತವೆ.

ಬರ ನಿರೋಧಕ ತಳಿಗಳು: ABA ಹಾರ್ಮೋನ್‌ಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ಕಾವಲು ಕೋಶಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ತಳಿಗಳು ಬರವನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.

ವಾಯು ಮಾಲಿನ್ಯ ಅಧ್ಯಯನ: ರಸ್ತೆ ಬದಿಯ ಮರಗಳ ಎಲೆಗಳಲ್ಲಿನ ರಂಧ್ರಗಳು ಮುಚ್ಚಿಕೊಂಡಿದ್ದರೆ, ಆ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ವಾಯು ಮಾಲಿನ್ಯ ಹೆಚ್ಚಿದೆ ಎಂದು ಅರ್ಥ.

ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ಅಧ್ಯಯನ: ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಟ್ರೇಡಿಸ್ಕಾಂಟಿಯ ಎಲೆಯನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡು ರಂಧ್ರಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ನೋಡಬಹುದು. ಇದು ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದ ಅತ್ಯಂತ ಸುಂದರ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು.

ಪತ್ರ ರಂಧ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಮನುಷ್ಯ :

ನಾವು ಉಸಿರಾಡುವ ಪ್ರತಿ 5 ಆಕ್ಸಿಜನ್‌ ಅಣುಗಳಲ್ಲಿ 4 ಅಣುಗಳು ಸಸ್ಯಗಳಿಂದ ಬಂದಂತವು ಮತ್ತು ಆ ಸಸ್ಯಗಳು ಆಕ್ಸಿಜನ್‌ವನ್ನು ಬಿಡಲು ಬಳಸಿದ್ದು ಈ ಪುಟ್ಟ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನೇ. ಹವಾಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಸಸ್ಯಗಳು ವಾತಾವರಣದಿಂದ CO₂ ಅನ್ನು ಹೀರಿಕೊಂಡು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸಂಪೂರ್ಣ ಹೊಣೆಗಾರಿಕೆ ಪತ್ರ ರಂಧ್ರಗಳ ಮೇಲಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಮರಗಳನ್ನು ಕಡಿಯುವುದು ಎಂದರೆ ಭೂಮಿಯ ಶ್ವಾಸಕೋಶದಲ್ಲಿರುವ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಮುಚ್ಚಿದಂತೆ.

ಪತ್ರ ರಂಧ್ರಗಳು ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ಬಹಳ ಚಿಕ್ಕವು. ಬರಿಗಣ್ಣಿಗೆ ಕಾಣುವುದಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ಇವುಗಳ ಮಹತ್ವ ಅಗಾಧ. ಸಸ್ಯದ ಆಹಾರ, ನೀರು, ಉಸಿರು, ತಾಪಮಾನ ಎಲ್ಲವೂ ಇವುಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ. ಪ್ರಕೃತಿಯು ಎಷ್ಟು ಚಾಣಾಕ್ಷವಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸ ಮಾಡಿದೆ ಎಂದರೆ, ನೀರನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಲೇ ಆಹಾರ ತಯಾರಿಸುವ ಮತ್ತು ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ ಮಾಡುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಒಂದೇ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಇಟ್ಟಿದೆ. "ಚಿಕ್ಕದರಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ರಹಸ್ಯವಿದೆ" ಎಂಬ ಮಾತಿಗೆ ಪತ್ರ ರಂಧ್ರಗಳೇ ಸಾಕ್ಷಿ. ನಾವು ಮರದ ಎಲೆಯನ್ನು ಮುಟ್ಟಿದಾಗ, ನಮಗೆ ಗೊತ್ತಿಲ್ಲದೆಯೇ ಲಕ್ಷಾಂತರ ರಂಧ್ರಗಳು ತೆರೆದು ಮುಚ್ಚಿ ಭೂಮಿಯ ಉಸಿರನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತಿರುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಮುಂದಿನ ಬಾರಿ ನೀವು ಒಂದು ಎಲೆಯನ್ನು ನೋಡಿದಾಗ, ಅದರ ಮೇಲೆ ಕಾಣದ ಲಕ್ಷಾಂತರ ರಂಧ್ರಗಳು" ಜೀವನಕ್ಕಾಗಿ ಹೋರಾಡುತ್ತಿವೆ ಎಂದು ನೆನಪಿಡಿ. ಅವುಗಳನ್ನು ರಕ್ಷಿಸುವುದು ಎಂದರೆ ನಮ್ಮ ಭವಿಷ್ಯವನ್ನು ರಕ್ಷಿಸಿದಂತೆ.