काठमाडौँ । पहिलो नजरमा, यो संसारको जुनसुकै ठाउँमा हावामा गहुँको बाली उडेको जस्तो देखिन्छ । तर उत्तरपूर्वी चीनको फराकिलो फसल क्षेत्रहरूमा यी कुनै साधारण बोटबिरुवाहरू होइनन् । तिनीहरू अन्तरिक्षमा हुर्केका विरुवा हुन् ।
यो लुयुआन ५०२ भनिने गहुँको प्रजाति हो र यो चीनमा दोस्रो सबैभन्दा व्यापक रूपमा उब्जाइएको गहुँको प्रजाति हो । यी बिरुवाहरू पृथ्वीको सतह माथि २०० माइल (३४० किलोमिटर) अन्तरिक्षको कक्षमा उब्जाइएको बीउबाट हुर्किएका हुन् ।
हाम्रो ग्रहको सुरक्षात्मक चुम्बकीय ढाल बाहिर अन्तरिक्ष र कम-गुरुत्वाकर्षण वातावरणमा, तिनीहरूले डिएनएमा सूक्ष्म परिवर्तनहरू गरे, यी बोटहरूमा नयाँ विशेषताहरू सिर्जना गरे जसले तिनीहरूलाई थप खडेरी सहनशील र निश्चित रोगहरूको प्रतिरोधी बनाएको छ ।
यो हाम्रो ग्रहको परिक्रमा गर्ने अन्तरिक्ष यान र अन्तरिक्ष स्टेशनहरूमा उब्जाइएको महत्त्वपूर्ण बालीहरूको नयाँ प्रजातिहरूको उदाहरण हो । वास्तवमा, केही समयको लागि अन्तरिक्षमा बीउ पठाउँदा वैज्ञानिकहरूलाई बालीका नयाँ प्रजातिहरू विकास गर्न मद्दत गर्दछ ।
यी बालीहरू पृथक वातावरणमा धेरै छिटो बढ्छन् र यसरी विश्वको बढ्दो जनसंख्याको खाद्य आवश्यकताहरू पूरा गर्न मद्दत गर्दछ ।
बाली कसरी बढ्छ ?
अन्तरिक्षमा पठाइएका बीउ माइक्रोग्राभिटीमा बस्छन् । त्यहाँ तिनीहरूले ठूलो मात्रामा ब्रह्माण्डीय किरणहरू सामना गर्छन्, जसले बिरुवाहरूको वृद्धि र रूपान्तरणलाई धेरै गति दिन्छ । यो प्रक्रियालाई स्पेस म्युटाजेनेसिस भनिन्छ ।
केही उत्परिवर्तीहरूले बिरुवालाई बढ्न नसक्ने छोड्छन्, जबकि केही लाभदायक हुन सक्छन् । केही बिरुवाहरू कठोर र अधिक गम्भीर बढ्दो अवस्थाको सामना गर्न सक्षम छन्, र एक बिरुवा भन्दा बढी फल फलाउन वा छिटो बढ्न वा कम पानी चाहिन्छ । जब तिनीहरूलाई पृथ्वीमा फिर्ता ल्याइन्छ, यी अन्तरिक्ष-नस्ल बिरुवाहरूको बीउहरू सावधानीपूर्वक परीक्षण गरिन्छ र लोकप्रिय बाली प्रजातिहरू सिर्जना गर्न नयाँ प्रजातिहरूमा प्रशोधन गरिन्छ ।
विश्वभर जलवायु परिवर्तन र अन्य कारकहरूका कारण कृषिमा दबाब बढ्दै गएको छ, जसले बढ्दो जनसंख्याको लागि खाद्य संकट निम्त्याउन सक्छ । त्यो चुनौतीलाई मध्यनजर गर्दै यी बाली लगाउने आवश्यकता बढ्दै गएको छ ।
केही अन्वेषकहरू विश्वास गर्छन्, ‘स्पेस म्युटाजेनेसिस’ वा स्पेस प्रजननलाई ती नयाँ चुनौतीहरूसँग बालीहरू अनुकूलन गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ । “स्पेस म्युटाजेनेसिसले सुन्दर उत्परिवर्तनहरू उत्पादन गर्छ,” चीनका अग्रणी स्पेस म्युटाजेनेसिस विशेषज्ञ र बेइजिङस्थित चाइनिज एकेडेमी अफ एग्रीकल्चरल साइन्सेसको नेशनल सेन्टर अफ स्पेस म्युटाजेनेसिस फर क्रप इम्प्रुभमेन्टका निर्देशक लिउ लिकियाङ भन्छन् ।
उदाहरणका लागि, अन्तर्राष्ट्रिय आणविक ऊर्जा एजेन्सीका अनुसार, लुयुयान ५०२ को उत्पादन चीनमा उब्जाइएको मानक गहुँको प्रजातिभन्दा ११ प्रतिशत बढी छ । यसमा खडेरी सहन र गहुँको सबैभन्दा सामान्य कीराहरू विरुद्ध लड्ने क्षमता छ ।
निर्देशक लिकियाङ भन्छन्- ‘लियुयान ५०२ एक वास्तविक सफलताको कथा हो । यसको उच्च उत्पादकता छ र विभिन्न क्षेत्रहरूमा र विभिन्न परिस्थितिहरूमा खेती गर्न सकिन्छ ।’ यो अनुकूलनताले चीनको विशाल विविधतायुक्त कृषि क्षेत्र र विविध मौसमका किसानहरूमाझ लुयुयान ५०२ लोकप्रिय बनाउँछ। लिउका अनुसार यो विगत ३० वर्षमा चीनमा उत्पादन भएका स्पेस म्युटाजेनेसिसका २०० भन्दा बढी प्रजातिहरूमध्ये एक हो ।
गहुँको अतिरिक्त, चिनियाँ वैज्ञानिकहरूले स्पेस-ब्रेड चामल, मकै, भटमास, अल्फाल्फा (जनावरको दानाको लागि प्रयोग हुने फलफूलको बोट, जसलाई फास्फासा पनि भनिन्छ), तिल, कपास, तरबूज, टमाटर, मीठो मिर्च र अन्य धेरै प्रकारका विकास गरे। तरकारी विकास भएको छ ।
यो प्रयोग गर्ने विश्वको एक मात्र देश हो
चीनले सन् १९८७ देखि स्पेस म्युटाजेनेसिस प्रयोग गर्दै आएको छ र यो प्रविधि निरन्तर प्रयोग गर्ने विश्वको एक मात्र देश हो। त्यसयता चीनले बालीको बीउलाई कक्षामा लैजान दर्जनौं अभियानहरू सञ्चालन गरेको छ ।
चिनियाँ वैज्ञानिकहरूले १९९० को दशकमा पहिलो अन्तरिक्ष-नस्ल बाली – ‘यूजीओ १’ भनिने मीठो खुर्सानीको एक प्रकारको खेती गरे । चीनमा उब्जाइएको मिठाई खुर्सानीको परम्परागत प्रजातिको तुलनामा ‘युजियाओ १’ प्रजातिले ठूलो फल फलाउँछ र रोग प्रतिरोधात्मक क्षमता बढी हुन्छ, लिउ भन्छन् ।
हालैका दशकहरूमा विश्वव्यापी अन्तरिक्ष शक्तिको रूपमा चीनको उदयले यसलाई कक्षामा हजारौं बीउहरू पठाउन सक्षम बनाएको छ । २००६ मा, चीनले शिजियान ८ उपग्रह मार्फत कक्षामा २५० किलोग्रामभन्दा बढी बीउ र १५२ प्रजातिका सूक्ष्मजीवहरूको सबैभन्दा ठूलो खेप पठाएको थियो ।
यस वर्षको मेमा, घाँस, जौ, अल्फाल्फा र विभिन्न प्रकारका फङ्गाहरू सहित १२,००० बीउहरू, शेन्झाउ १३ मिशन चालक दलको भागको रूपमा अन्तरिक्षमा पठाइएको थियो, जुन चीनको तियान्हे अन्तरिक्ष स्टेशनमा छ महिना बिताएपछि फर्किएको थियो ।
नोभेम्बर २०२० मा, चीनले चाङ ए-५ मिसनलाई चन्द्रमाको सतहमा पठाएको थियो, जुन चन्द्रमाको सतहमा पनि अवतरण भएको थियो, साथै चन्द्रमाको परिक्रमा गर्न प्रयोगशालामा धानको बीउको खेप पनि थियो । चिनियाँ समाचारपत्रका अनुसार चन्द्रमाबाट फर्किएका धानको बीउबाट पनि बाली उब्जाइएको थियो ।
बीउहरू चार दिनदेखि धेरै महिनासम्मका लागि पठाइन्छ । यस असामान्य वातावरणमा बीउ र बिरुवाहरूमा धेरै परिवर्तनहरू हुन सक्छन् । पहिलो, उच्च ऊर्जा सौर्य र ब्रह्माण्डीय विकिरणले बीउमा रहेको आनुवंशिक सामग्रीलाई क्षति पुर्याउन सक्छ, जसले उत्परिवर्तन वा क्रोमोसोमल दोषहरू निम्त्याउँछ जुन पछिका प्रजातिहरूमा सर्छ ।
कम गुरुत्वाकर्षण वातावरणले अन्य परिवर्तनहरू पनि निम्त्याउन सक्छ। सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षणमा अंकुरण हुने र हुर्किने बिरुवाहरूले कोशिकाको आकार र कोशिका भित्रको संरचनाको संगठनमा परिवर्तन देखाउँछन्। धेरैजसो अवस्थामा, चिनियाँ वैज्ञानिकहरूले बीउहरूलाई अन्तरिक्षमा लैजान्छन् र त्यसपछि पृथ्वीमा फर्किसकेपछि तिनीहरूलाई जमिनमा पुन: रोप्छन् । त्यसपछि कुन बिरुवाहरू फसलको अधिक परम्परागत विविधताको लागि उपयोगी छन् भनेर निर्धारण गर्न बिरुवाहरूलाई उपयोगी गुणहरूको लागि जाँच गरिने बताइएको छ ।
वैज्ञानिकहरूले परिवर्तनहरू खोजिरहेका छन्, जसले ठूलो फल, कम पानीको आवश्यकता, राम्रो पोषण गुणहरू, उच्च र कम तापमान विरुद्ध प्रतिरोध, वा रोग अनुकूलन गर्न नेतृत्व गर्दछ । कतिपय अवस्थामा, दुर्लभ म्युटाजेनेसिसले बाली उत्पादन वा अनुकूलन उत्पादन गर्नको लागि प्रगति रोकिन सक्छ ।
सबैभन्दा आशाजनक बिरुवाहरू पुन: प्रजनन गरिन्छ जबसम्म अनुसन्धानकर्ताहरूले किसानहरूको आवश्यकताहरू पूरा गर्न पर्याप्त उच्च बीउहरू फेला पार्न सक्दैनन् । यद्यपि चीन हाल अन्तरिक्ष म्युटाजेनेसिसको अनुसन्धानमा अग्रणी देश हो, यो अन्तरिक्ष प्रजननको प्रयोग गर्ने पहिलो थिएन । यी प्रविधिहरू अमेरिका र सोभियत वैज्ञानिकहरूले सोभियत उपग्रह ‘कोसमोस ७८२’ द्वारा कक्षामा पठाएको गाजर कोशिकाहरू प्रयोग गरेर केही प्रारम्भिक प्रयोगहरूसँग सम्बन्धित थिए ।
यो प्रयोग सन् १९२० को दशकको उत्तरार्धदेखि चलिरहेको ‘न्युक्लियर म्युटाजेनेसिस’ जस्ता सिद्धान्तहरूमा निर्भर छ । यसमा, विकिरण वा विकिरणको प्रयोगद्वारा जीवहरूको डीएनएमा प्राकृतिक रूपमा हुने म्युटाजेनेसिसको प्रक्रियालाई तीव्र बनाइन्छ ।
तर ‘न्युक्लियर म्युटाजेनेसिस’ ले गामा किरणहरू, एक्स-रे र जमिनका स्रोतहरूबाट आयन बीमहरू प्रयोग गर्दछ, जबकि स्पेस म्युटाजेनेसिस हाम्रो ग्रह वरिपरि फैलिने ब्रह्माण्डीय किरणहरूमा निर्भर गर्दछ । पृथ्वीमा हामी यसको चुम्बकीय क्षेत्र र यसको घना वायुमण्डल मार्फत यी ब्रह्माण्डीय किरणहरूबाट सुरक्षित छौं, तर कक्षामा, अन्तरिक्ष यान र उपग्रहहरू निरन्तर यस विकिरणको सम्पर्कमा रहन्छन्, जुन प्रायः सूर्यबाट निस्कन्छ ।
अन्तर्राष्ट्रिय आणविक ऊर्जा एजेन्सी (आईएईए) र संयुक्त राष्ट्रको खाद्य तथा कृषि संगठनका प्रमुख शोभा शिवशंकरका अनुसार अन्तरिक्ष र आणविक उत्परिवर्तनले नयाँ प्रजातिका बालीहरूको उत्पादन समय आधामा कटौती गर्न मद्दत गर्न सक्छ । अस्ट्रियाको राजधानी भियनाबाट २१ माईल दक्षिणपूर्वमा, सीबर्सडोर्फमा अन्तर्राष्ट्रिय आणविक ऊर्जा एजेन्सीको आणविक प्रयोगशालाहरू छन्, र यो परमाणु उत्परिवर्तन र प्रशिक्षणको लागि विश्वव्यापी केन्द्र हो । आफ्ना आणविक सुविधा नभएका मित्र राष्ट्रहरूले शिवशंकरको टोलीलाई विकिरणका लागि बीउ, बिरुवा काट्ने वा बिरुवा पठाउँछन् । खाद्य र कृषिमा आणविक ऊर्जा र विश्व खाद्य र कृषि संगठनको संयुक्त आणविक अनुप्रयोग डिभिजनसँग १९६४ मा स्थापना भएको प्लान्ट प्रजनन र आनुवंशिकी समूह छ ।
१९२० को दशकको उत्तरार्धमा, गहुँ, मकै, चामल, जई र जौमा भिन्नताहरू (म्युटेशनहरू मार्फत) उत्पादन गर्न एक्स-रे प्रयोग गर्ने प्रयोगहरूले विश्वभरका वनस्पतिविद्हरूको चासो आकर्षित गर्यो । १९५० को दशक सम्म, सबैभन्दा विकसित देशहरूले एक्स-रे मात्र होइन तर ‘अल्ट्रा-वायलेट’ (UV) किरणहरू र गामा किरणहरूको प्रयोगको पनि आफ्नै आणविक प्रजनन कार्यक्रमहरू थिए । त्यतिबेला युरोप र उत्तर अमेरिकामा धेरै प्रयास भएको थियो । आणविक म्युटाजेनेसिसको सहयोगमा सिर्जना गरिएका धेरै नयाँ प्रजातिहरू जारी गरियो। तर पछिल्ला दुई–तीन दशकमा यीमध्ये धेरै देशले यो प्रविधिलाई त्यागेका छन् ।
अमेरिका, विशेष गरी, प्रयोगशालामा बिरुवाको जीनोममा विदेशी डीएनएका टुक्राहरू सम्मिलित गर्ने क्षमता सिर्जना गर्ने ट्रान्सजेनिक प्रविधिहरूमा फर्किएको छ। यद्यपि, परमाणु उत्परिवर्तन समाप्त भएन। चीनको नेतृत्वमा एसिया-प्रशान्त क्षेत्रका देशहरूले विश्वस्तताका साथ यसलाई प्रयोग गर्न जारी राखेका छन्। तिनीहरूले IAEA को म्युटाजेनेसिस फसल विविधता डाटाबेस भर्न जारी राख्छन्, जसमा आज ३३०० नयाँ विकसित बाली प्रजातिहरू समावेश छन् ।
चीनले आफ्नो कृषि बालीको आनुवंशिक पूल सुधार गर्ने प्रयासलाई आवश्यकताको रूपमा हेर्छ। लिउ र उनको टोलीका अनुसार यदि विश्वले सन् २०५० सम्ममा पृथ्वीमा बसोबास गर्ने थप दुई अर्ब मानिसलाई खाद्यान्न उपलब्ध गराउने हो भने विश्वले मुख्य अन्नको उत्पादन ७० प्रतिशतले वृद्धि गर्नुपर्नेछ। एसिया प्यासिफिक क्षेत्रमा बढ्दो जनसंख्या खाद्यान्न अभावको सबैभन्दा बढी जोखिममा रहेको उनको भनाइ छ ।
अन्तर्राष्ट्रिय आणविक ऊर्जा एजेन्सी (IAEA) का अनुसार चीनले मात्रै परम्परागत बालीहरू भन्दा सबै महत्त्वपूर्ण विशेषताहरू भएका आणविक र अन्तरिक्ष म्युटाजेनेसिस मार्फत 800 भन्दा बढी नयाँ प्रजातिहरूको विकास र परिचय गराएको छ । तर, एउटा प्रश्न अझै बाँकी छ, जब यो जमिनमा प्रयोगशालाहरूमा गर्न सकिन्छ, अन्तरिक्षमा बीउ पठाएर के फाइदा हुन्छ ?
लिउले अन्तरिक्षमा बीउ पठाउन पृथ्वीको विकिरणमा टाँस्नु भन्दा धेरै खर्च हुने कुरा स्वीकार गरेका छन्। तैपनि यस्तो देखिन्छ कि अन्तरिक्ष यात्रामा धेरै फाइदाहरू छन् र प्रायः धेरै रोचक परिणामहरू दिन्छ । लिउ भन्छन्- “वास्तवमा, अन्तरिक्ष म्युटाजेनेसिसबाट उपयोगी उत्परिवर्तीहरूले गामा किरणहरू भन्दा उच्च आवृत्तिहरू देखाउँछन्।”
अन्तरिक्षमा विकिरणको तीव्रता धेरै कम छ, तर बीउहरूले लामो समयसम्म यी किरणहरूको फाइदा लिन्छन् जसलाई हामी कणहरूको रेखीय ऊर्जा प्रसारण भन्दछौं र समग्रमा अन्तरिक्षमा जैविक प्रभाव बढी हुन्छ र बीउहरूमा बढी विकिरण हुन्छ। प्रयोगशालाहरूमा विकिरण भन्दा। क्षतिको दर कम छ ।
अब यस्तो देखिन्छ कि संसारका अन्य भागहरूमा अन्तरिक्षमा खाना उब्जाउने नयाँ चासो छ । नोभेम्बर २०२० मा, अमेरिकी व्यावसायिक अन्तरिक्ष सेवा कम्पनी नानोर्याक्स ले हरितगृह परिक्रमा गर्ने योजनाको घोषणा गर्यो। तिनीहरूको उद्देश्य के हुनेछ ?
विश्वव्यापी जलवायु परिवर्तनका कारण लोप हुने खतराको सामना गर्दै विश्वलाई खुवाउनका लागि उपयुक्त हुने बालीका नयाँ प्रजातिहरू विकास गर्दै, यस प्रयासका लागि अन्तर्राष्ट्रिय अन्तरिक्ष स्टेशनबाट साना उपग्रह प्रक्षेपण गर्न चिनिने कम्पनीले संयुक्त अरब इमिरेट्ससँग साझेदारी गरेको छ ।
युनाइटेड अरब इमिरेट्स एक देश हो जसको आफ्नै धेरै कम कृषि भूमि छ, जसको मतलब यो आवश्यक खाद्यान्न आयात गर्नु पर्छ । यद्यपि, सबै बीउहरू नयाँ सुपर प्लान्टको रूपमा अन्तरिक्षबाट फर्केर आउँदैनन्। सन् २०२० मा, युरोपेली वैज्ञानिकहरूले अन्तर्राष्ट्रिय अन्तरिक्ष स्टेशन (आईएसएस) मा सलादको बीउको खेप पठाए। जमिनमा फर्किसकेपछि, यी बिरुवाहरू अन्य बिरुवाहरू भन्दा बिस्तारै बढ्छन् । धेरै जसो अनुसन्धान अन्तरिक्षमा बढ्दै गएको खानामा भइरहेको छ जसको उद्देश्य अन्तरिक्ष यात्रीहरूलाई मिसनका क्रममा आफूलाई खुवाउन मद्दत गर्ने हो।
उदाहरणका लागि, अन्तर्राष्ट्रिय अन्तरिक्ष स्टेशनमा अन्तरिक्ष यात्रीहरूले सन् २०१५ देखि विभिन्न प्रकारका लेटुस रोमाइन लेट्युस हुर्काउँदै, कटनी गर्दै र खाइरहेका छन्। सन् २०२० मा प्रकाशित एक अनुसन्धानले देखाएको छ कि यो खाना सुरक्षित छ, र लामो मिसनहरूमा पोषक तत्वहरूको बहुमूल्य स्रोत प्रदान गर्न सक्छ ।
तर अब अन्तरिक्ष यात्रीहरूको लागि बढ्दो खाना धेरै महत्त्वपूर्ण साबित हुन सक्छ किनभने संसारभरका अन्तरिक्ष एजेन्सीहरूले मानिसहरूलाई चन्द्रमामा लैजान र मंगल ग्रह जस्ता अन्य ग्रहहरूमा यात्रा गर्न खोज्छन्, त्यसैले हामीमध्येका लागि अन्तरिक्ष खाना थप उपयोगी र लाभदायक हुनेछ ।
