கேள்வி: கார்பன் நிலைநிறுத்தம் - மொத்த, நிகர கார்பனீராக்சைடு நிலைநிறுத்தம் பற்றி நீங்கள் என்ன அறிந்துள்ளீர்கள்?
பதில்: File:CO2FixnData.png தோராயமாக ஆண்டு ஒன்றிற்கு 258 பில்லியன் டன் கார்பனீராக்சைடு ஒளிச்சேர்க்கை மூலமாக கரிமச்சேர்மங்களாக மாற்றப்படுகிறது. அதிலும் குறிப்பாக உயர் ஊட்டச்சத்துப் பகுதிகளாக விளங்கும் கடல்சார் பகுதிகளில் பெரும்பான்மையான நிலைநிறுத்தம் நிகழ்கிறது. நிலைநிறுத்தப்பட்ட ஏராளமான கார்பனீராக்சைடு, ஒளிச்சேர்க்கைக்காகவும் அதைத் தொடரும் சுவாசத்திற்காகவும் 40% பயன்படுத்தப்படுகிறதுGeider, R. J., et al., "Primary productivity of planet earth: biological determinants and physical constraints in terrestrial and aquatic habitats", Global Change Biol. 2001, 7, 849-882. . இச்செயல்முறை தருகின்ற அளவின்படி பூமியில் அதிகமாக காணப்படும் புரதம் இரிபுலோசு-1,5-பிசுபாசுபேட்டு கார்பாக்சிலேசு/ஆக்சிசனேசு புரதம் என்பதைப் புரிந்துகொள்ள முடிகிறது. . ஆங்கிலத்தில் இதைச் சுருக்கமாக `ருபிசுகோ’ என்றழைக்கிறார்கள்.
கேள்வி: கார்பன் நிலைநிறுத்தம் - நிலைநிறுத்த வழித்தடங்கள் மீள்பார்வை பற்றி நீங்கள் என்ன அறிந்துள்ளீர்கள்?
பதில்: 2011 ஆம் ஆண்டு தரவுகளின்படி , ஆறு தன்னூட்ட கார்பன் நிலைநிறுத்த வழித்தடங்கள் அறியப்பட்டிருந்தன. தாவரங்களின் பசுங்கனிகம், பாசியினம், சயனோபாக்டீரியா எனப்படும் நீலப்பச்சைப்பாசி ஆகியனவற்றில் கால்வின் சுழற்சி கார்பனை நிலைநிறுத்துகிறது. மேலும் கருஞ்சிவப்பு பாக்டீரியா எனப்படும் ஆக்சிசனில்லா ஒளித்தொகுப்பு புரோட்டியோ பாக்டீரியாக்களிலும், சில ஒளித்தொகுப்பில்லா புரோட்டியோ பாக்டீரியாக்களிலும் இச்சுழற்சி கார்பனை நிலைநிறுத்துகிறது .
கேள்வி: கார்பன் நிலைநிறுத்தம் - பரிணாமவியல் பரிசீலனைகள் பற்றி விளக்கவும்.
பதில்: தோராயமாக 2.3 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கும் 3.5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கும் இடையே சூழ்நிலைக்கு தகுந்தவாறு நீலப்பச்சை பாசிகளின் முன்னோர்களால் உயிர் வளியுள்ள ஒளிச்சேர்க்கை உருவானதென கருதப்படுகிறது. ஒப்பீட்டளவில் ஏராளமாகப் பரவிக்கிடந்த ஆக்சிசனேற்ற மூலக்கூறான H2O வை எலக்ட்ரான் வழங்கியாகப் பயன்படுத்தவும் அக்காலத்தில் வழிபிறந்தது. திறன்மிக்க அடினோசைன் முப்பாசுப்பேட்டு தொகுப்பு வினைக்கு புரோட்டானை உந்த ஒளி வினையூக்கியாகச் செயல்பட்டது . இந்தப் பரிணாமவியல் திருப்புமுனை ஏற்பட்ட போது, தன்னூட்ட உயிரிகள் ஏற்கனவே உருவாக்கப்பட்டு இருக்கலாம் என்று நம்பப்படுகிறது. எனினும், தண்ணீரை எலக்ட்ரான் மூலங்கள் என இயம்பிய நீலப்பச்சைப்பாசி நுண்ணுயிர்கள் சுற்றுச்சூழலை ஆக்சிசனேற்றத்தினால் மாற்றியும் கார்பனீராக்சைடை பயன்படுத்திக் கொள்வதற்கான சூழலையும் ஏற்படுத்தியிருக்கலாம் என்று நம்பப்படுகிறது .
கேள்வி: கார்பன் நிலைநிறுத்தம் - கார்பனை அடர்த்தியாக்கும் வழிமுறைகள் பற்றி நீங்கள் என்ன அறிந்துள்ளீர்கள்?
பதில்: கனிமவியல் கார்பனை அதிகரித்துக் கொள்ளும் வழிமுறைகளை பல ஒளிச்சேர்க்கை உயிரினங்கள் முயன்று பெற்றுக் கொண்டன. கால்வின் சுழற்சியின் ஆரம்பநிலையில் இருந்த கார்பாக்சிலேசில், இவை கார்பனீராக்சைடின் அடர்த்தியை அதிகரித்தன. தாவரங்கள் நீர் மற்றும் வெப்பத்தை தாங்கும் சக்தியை அதிகரித்துக் கொள்ள கார்பன் அடர்த்தி அதிகரிப்பும் அவசியமானது. கார்பானிக் அன்ஐதரேசு நொதியை கார்பன் அடர்த்தி அதிகரிப்பு வழிமுறைகள் பயன்படுத்திக் கொண்டன. பைகார்பனேட்டுகளை கார்பனீராக்சைடாக நீர்நீக்கம் செய்யும் வினை மற்றும் கார்பனீராக்சைடை நீரேற்றம் செய்து பைகார்பனேட்டாக மாற்றும் வினை ஆகிய இரண்டு வினைகளுக்கும் இந்நொதி வினையூக்கியாகச் செயற்படுகிறது. :HCO3− + H+ CO2 + H2O கார்பன் டை ஆக்சைடை விட பைகார்பனேட் லிப்பிட் சவ்வுகளில் மிகவும் குறைவாக ஊடுருவுகிறது. கனிம கார்பனை மேலும் திறம்பட ஈட்டிக்கொள்ள சில தாவரங்கள் வளர்சிதை மாற்றம் இடைவினைகளை பெற்றுக் கொண்டன. :HCO3− + H+ + PEP → OAA + Pi பாசுப்போயீனோல்பைருவேட்டு கார்பாக்சிலேசு நொதியானது வினையூக்கியாகச் செயல்பட்டு கார்பாக்சிலேட்டு பாசுப்போயீனோல்பைருவேட்டை ஆக்சாலோ அசிட்டேட்டாக மாற்றுகிறது. இதுவொரு சி4 இருகார்பாக்சிலிக் அமிலமாகும்.
கேள்வி: கார்பன் நிலைநிறுத்தம் - சி4 தாவரங்கள் பற்றி நீங்கள் என்ன அறிந்துள்ளீர்கள்?
பதில்: கால்வின் சுழற்சியின் முன்னுரையாக, 4-கார்பன் சேர்மங்களான மேலிக் அமிலம் அல்லது அசுபார்டிக் அமிலத்துடன் கார்பனீராக்சைடை சேர்த்துக் கொள்ளும் வினைகளில் சி4 தாவரங்கள் ஈடுபடுகின்றன. இவ்வகைத் தாவரங்கள் தனித்துவமிக்க உட்புற இலை உடலமைப்பைப் பெற்றுள்ளன. கரும்பு, சோளம் போன்ற வெப்பமண்டல புல்வகைத் தாவரங்கள் சி4 தாவரங்களாகும். ஆனாலும் பல அகன்ற இலைத் தாவரங்களும் இவ்வகைத் தாவரங்களாக உள்ளன. ஒட்டுமொத்தமாக 7600 நிலவாழ் தாவரங்கள் சி4 கார்பன் நிலைநிறுத்தத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன. இது மொத்த தாவர இனங்களின் அளவில் 3% ஆகும் .
கேள்வி: கார்பன் நிலைநிறுத்தம் - சி3 தாவரங்கள் என்பது என்ன?
பதில்: பெரும்பாலான தாவரங்கள் சி3 வகை தாவரங்களாக உள்ளன. கிராசுலேசியன் அமில வளர்ச்சிதைமாற்ற தாவரங்கள் மற்றும் சி4 தாவரங்களிடமிருந்து வேறுபடுத்தி அறியவே சி3 தாவரங்கள் என அழைக்கப்படுகின்றன. மேலும், கால்வின் சுழற்சியில் கார்பாக்சிலேற்ற விளைபொருளாக இவ்வகையில் 3-கார்பன் சேர்மங்கள் தோன்றுகின்றன. சி4 இருகார்பாக்சிலிக் அமிலச் சுழற்சிகள் இங்கு இல்லை. அதனால் அவ்விருவகைகளைவிட இங்கு கார்பனீராக்சைடு ஈடுசெய்யும் புள்ளிகள் அதிகம் உள்ளன. இவ்வகைத் தாவரங்களில் கார்பன் , ஐசோடோப்பு விகிதம் 24 க்கு 33 சதவீதமாக உள்ளது