प्रकाश संश्लेषण (Photosynthesis) के “जनक” (Father of Photosynthesis) माने जाने वाले वैज्ञानिक का नाम जन बॅप्टिस्ट वॅन हेलमॉन्ट (Jan Baptist van Helmont) है, लेकिन वैज्ञानिक दृष्टिकोण से जॉसेफ प्रिस्टली (Joseph Priestley) और जान इंगेन्हाउज़ (Jan Ingenhousz) का भी इसमें बड़ा योगदान है।
प्रमुख वैज्ञानिक और उनका योगदान:
- जन बॅप्टिस्ट वॅन हेलमॉन्ट (Jan Baptist van Helmont)
- 1600 के दशक में पौधों की वृद्धि पर प्रयोग किए और यह बताया कि पौधे मिट्टी से नहीं बल्कि पानी से अपना भार बढ़ाते हैं।
- जॉसेफ प्रिस्टली (Joseph Priestley)
- 1771 में उन्होंने यह खोज की कि पौधे वायु को शुद्ध कर सकते हैं। उन्होंने ऑक्सीजन की खोज की और यह सिद्ध किया कि पौधे हवा में सुधार करते हैं।
- जान इंगेन्हाउज़ (Jan Ingenhousz)
- 1779 में उन्होंने यह दिखाया कि पौधे प्रकाश की उपस्थिति में ही ऑक्सीजन छोड़ते हैं। इसी कारण उन्हें अक्सर “Father of Photosynthesis” कहा जाता है।
- ज्यूलियस सैक्स (Julius von Sachs)
- 1800 के दशक में उन्होंने यह सिद्ध किया कि प्रकाश संश्लेषण के दौरान पौधे स्टार्च का निर्माण करते हैं।
जान इंगेन्हाउज़ (Jan Ingenhousz) को आमतौर पर प्रकाश संश्लेषण के जनक कहा जाता है, क्योंकि उन्होंने सबसे पहले यह सिद्ध किया कि प्रकाश की उपस्थिति में ही पौधे ऑक्सीजन छोड़ते हैं।
प्रकाशसंश्लेषणाच्या सुरुवातीच्या अभ्यासात जन बॅप्टिस्ट वॅन हेलमॉन्ट (Jan Baptist van Helmont) यांचे महत्त्वाचे योगदान होते. खाली त्यांची माहिती मराठीत दिली आहे:
🌿 जन बॅप्टिस्ट वॅन हेलमॉन्ट कोण होते?
जन बॅप्टिस्ट वॅन हेलमॉन्ट हे बेल्जियममधील एक प्रसिद्ध वैज्ञानिक होते. त्यांचा जन्म 1580 मध्ये झाला आणि ते रसायनशास्त्र, वनस्पतिशास्त्र आणि वैद्यकशास्त्र या क्षेत्रांमध्ये काम करत होते.
🌱 त्यांनी काय सिद्ध केलं?
- वॅन हेलमॉन्ट यांनी एक प्रसिद्ध प्रयोग केला ज्यामध्ये त्यांनी एका झाडाला केवळ पाण्याच्या साहाय्याने 5 वर्षे वाढवलं.
- त्या प्रयोगात त्यांनी झाड आणि मातीचं वजन सुरुवातीला आणि 5 वर्षांनंतर मोजलं.
- त्यांनी हे सिद्ध केलं की झाड मोठं झालं, पण मातीत फारसा फरक पडला नाही.
- यावरून त्यांनी निष्कर्ष काढला की झाडांची वाढ फक्त मातीमुळे होत नाही, पाणी हा मुख्य घटक असतो.
🌟 त्यांचे महत्त्व:
- जरी त्यांनी प्रकाशसंश्लेषण पूर्णपणे समजावून सांगितले नव्हते, तरी त्यांनी वनस्पतींच्या वाढीचा अभ्यास करण्याची वैज्ञानिक पद्धत वापरली.
- त्यामुळे त्यांना प्रकाशसंश्लेषणाच्या सुरुवातीच्या संशोधनाचा पाया घालणारे वैज्ञानिक मानले जाते.
त्यानंतर जोसेफ प्रिस्टली आणि जान इंगेन्हाउझ यांनी प्रकाश आणि वायू यांचा संबंध शोधून प्रकाशसंश्लेषण प्रक्रियेला वैज्ञानिक रूप दिलं.
🌱 जन बॅप्टिस्ट वॅन हेलमॉन्ट यांचा प्रयोग – तपशीलवार माहिती
🔬 प्रयोगाची पार्श्वभूमी:
17व्या शतकात वनस्पतींची वाढ कशी होते याबाबत फारशी माहिती नव्हती. काही लोकांचा विश्वास होता की झाडं मातीपासून तयार होतात. वॅन हेलमॉन्ट यांनी हे समजून घेण्यासाठी एक दीर्घकालीन प्रयोग केला.
🔧 प्रयोग कसा केला?
- मातीचं वजन मोजलं:
त्यांनी सुरुवातीला मोजून ठेवलेली 200 पाउंड (सुमारे 90 किलो) माती एका कुंडीत भरली. - झाड लावलं:
त्यांनी त्या कुंडीत एक लहान विलो (willow) झाड लावलं. - पाच वर्षे पाणी देत राहिले:
त्यांनी त्या झाडाला फक्त पावसाचं किंवा गाळून घेतलेलं पाणी दिलं. त्या झाडाला कुठलीही अतिरिक्त खते, खनिजे किंवा मातीमध्ये काहीही न घालता वाढवले. - 5 वर्षांनी मोजमाप:
- झाडाचं वजन: सुमारे 169 पाउंड (सुमारे 77 किलो) वाढलेलं होतं.
- मातीचं वजन: केवळ 2 औंस (सुमारे 57 ग्रॅम) कमी झालं.
📚 काय निष्कर्ष काढला?
- वॅन हेलमॉन्ट यांनी हे निष्कर्ष काढले की: “झाडांची वाढ ही मातीपासून होत नाही, तर फक्त पाण्यामुळे होते.”
- त्यांच्या मते, झाडांनी वाढण्यासाठी आवश्यक असलेला सर्व “घन पदार्थ” (mass) हे पाण्यातूनच मिळतात.
❗ मर्यादा:
- त्यांनी हवा, प्रकाश, कार्बन डायऑक्साइड या घटकांचा विचार केला नव्हता.
- त्यांनी पाणी हे एकमेव स्त्रोत मानलं, जे नंतरच्या वैज्ञानिकांनी अपूर्ण ठरवलं.
🎓 महत्व:
- वॅन हेलमॉन्ट हे पहिले वैज्ञानिक होते ज्यांनी झाडांच्या वाढीवर एक नियंत्रित प्रयोग केला.
- त्यांनी माती कमी होत नसतानाही झाड कसं वाढतं यावर प्रकाश टाकला.
- त्यांच्या प्रयोगामुळे वनस्पतींच्या वाढीमागचं कारण शोधण्याची वैज्ञानिक चळवळ सुरू झाली.
हो, आता आपण प्रकाशसंश्लेषणाच्या इतिहासातील दुसऱ्या महत्त्वाच्या वैज्ञानिकाबद्दल माहिती पाहूया — जॉसेफ प्रिस्टली (Joseph Priestley).
🔬 जॉसेफ प्रिस्टली – प्रकाशसंश्लेषणाच्या दिशेने एक मोठं पाऊल
👤 कोण होते प्रिस्टली?
- जन्म: 1733, इंग्लंड
- व्यवसाय: वैज्ञानिक, धर्मशास्त्रज्ञ, शिक्षक
- विशेष कार्य: वायूंचे प्रयोग व प्रकाशसंश्लेषणासाठी मूलभूत शोध
🧪 प्रिस्टली यांचा प्रसिद्ध प्रयोग (1771)
प्रयोगाची पार्श्वभूमी:
त्यावेळी लोकांना वायूंच्या प्रकारांबद्दल फारशी माहिती नव्हती. प्रिस्टली यांनी वेगवेगळ्या वायूंबाबत प्रयोग सुरू केले आणि एका महत्त्वाच्या घटनेचा शोध लावला.
प्रयोगाची प्रक्रिया:
- एक बंद काचसदृश भांडे (bell jar) घेतलं.
- त्यात एखादा प्राणी – उंदीर ठेवला आणि बंद केलं.
- काही वेळातच उंदीर श्वास घेता घेता मरतो.
- नंतर त्यांनी त्या भांड्यात हिरव्या रंगाचे झाड (पुदिन्याचे) ठेवले आणि उंदीर परत त्यात सोडला.
- आश्चर्यकारकरीत्या, उंदीर जगला!
📌 प्रिस्टली यांचे निष्कर्ष:
- त्यांनी ओळखलं की: “झाडे वातावरणात काहीतरी शुद्ध घटक सोडतात, जो प्राण्यांसाठी उपयुक्त आहे.”
- त्यांनी यालाच “dephlogisticated air” असं नाव दिलं, जे पुढे ऑक्सिजन म्हणून ओळखलं गेलं.
🌿 प्रकाशसंश्लेषणाशी संबंध:
- जरी प्रिस्टली यांनी प्रकाशसंश्लेषण हा शब्द वापरलेला नव्हता, तरी त्यांनी हे सिद्ध केलं की: वनस्पती हवेला शुद्ध करतात आणि प्राणी त्याच शुद्ध हवेत जगू शकतात.
- त्यांनी झाडं आणि प्राणी यांच्यातील वायूंचा परस्पर संबंध दाखवून दिला.
🎖️ महत्व:
- प्रिस्टली हे पहिले वैज्ञानिक होते ज्यांनी वनस्पतींच्या वायूसहकाराचा सिद्धांत वैज्ञानिक पद्धतीने मांडला.
- त्यांच्या प्रयोगामुळे पुढील वैज्ञानिकांना प्रकाश, हवा आणि वनस्पती यामधील संबंध समजण्याचा मार्ग मोकळा झाला.
❗ मर्यादा:
- त्यांनी हे दाखवलं की झाडं हवा शुद्ध करतात, पण त्यांनी हे स्पष्ट केलं नाही की हे केवळ प्रकाशाच्या उपस्थितीत होतं.
→ ही उणीव पुढील वैज्ञानिक जान इंगेन्हाउझ यांनी भरून काढली.
हो, आता आपण प्रकाशसंश्लेषण प्रक्रियेत निर्णायक ठरलेले तिसरे वैज्ञानिक जान इंगेन्हाउझ (Jan Ingenhousz) यांच्याविषयी माहिती पाहूया.
🌞 जान इंगेन्हाउझ – प्रकाशसंश्लेषणाचे खरे शास्त्रीय स्वरूप उलगडणारे वैज्ञानिक
👤 कोण होते ते?
- पूर्ण नाव: जान इंगेन्हाउझ (Jan Ingenhousz)
- जन्म: 1730, नेदरलँड्स
- व्यवसाय: डॉक्टर, रसायनशास्त्रज्ञ, वनस्पतिशास्त्रज्ञ
- विशेष कार्य: प्रकाशसंश्लेषणाच्या प्रक्रियेत प्रकाशाचे महत्त्व प्रथम सिद्ध केले
🧪 त्यांनी काय शोध लावला?
जान इंगेन्हाउझ यांनी 1779 साली अनेक प्रयोग करून हे वैज्ञानिक पद्धतीने सिद्ध केलं की:
वनस्पती केवळ प्रकाशाच्या उपस्थितीतच ऑक्सिजन तयार करतात.
हो, आता आपण जान इंगेन्हाउझ (Jan Ingenhousz) यांच्या प्रयोगाचे सविस्तर आणि वैज्ञानिक पद्धतीने विश्लेषण पाहूया.
🔬 जान इंगेन्हाउझ यांचा ऐतिहासिक प्रयोग – सविस्तर माहिती
📅 कालावधी:
1779 साली त्यांनी अनेक प्रयोगांच्या मालिकेद्वारे प्रकाशसंश्लेषण प्रक्रियेतील प्रकाशाचे महत्त्व उलगडले.
🎯 प्रयोगाचा उद्देश:
Joseph Priestley यांनी दाखवले होते की झाडे हवा “शुद्ध” करतात.
→ पण इंगेन्हाउझ यांना हे समजून घ्यायचं होतं की ही प्रक्रिया नेमकी केव्हा होते? आणि कशी होते?
🔧 प्रयोगाची पद्धत (Step-by-Step Process):
1. वनस्पतींची निवड:
- त्यांनी जलवनस्पती (Aquatic Plants) निवडल्या, विशेषतः Elodea सारख्या पाण्यात वाढणाऱ्या वनस्पती.
- कारण: यामधून निर्माण होणारा वायू (बुडबुडे) सहज दिसतो.
2. पाण्याच्या भांड्यात वनस्पती ठेवणे:
- वनस्पती एका काचेच्या पाण्याच्या भांड्यात ठेवण्यात आली.
3. दोन वेगवेगळ्या अटींमध्ये निरीक्षण:
🔆 अ. प्रकाशात:
- भांडे प्रकाशाच्या खाली ठेवले.
- काही वेळातच वनस्पतीच्या पानांवरून लहान बुडबुडे बाहेर येऊ लागले.
🌑 ब. अंधारात:
- तेच भांडे अंधारात ठेवले.
- कोणताही बुडबुडा (गॅस) दिसला नाही.
4. गॅसचा विश्लेषण:
- इंगेन्हाउझ यांनी गॅस पकडून पाहिला.
- त्याने मेणबत्ती अधिक तेजाने जळली → यातून निष्कर्ष काढला की तो गॅस म्हणजे ऑक्सिजन.
📚 त्यांनी काढलेले निष्कर्ष:
- फक्त प्रकाशाच्या उपस्थितीतच वनस्पती ऑक्सिजन तयार करतात.
- अंधारात झाडे ऑक्सिजन तयार करत नाहीत, उलट काही प्रमाणात कार्बन डायऑक्साइड सोडतात.
- ऑक्सिजन निर्मिती फक्त हिरव्या रंगाच्या (chlorophyll असलेल्या) वनस्पती करतात.
- ऑक्सिजन हे हवेच्या “शुद्धते”चे खरे कारण आहे.
- वनस्पती फक्त पानांद्वारे ही प्रक्रिया करतात, खोड किंवा मुळे नव्हे.
🧠 वैज्ञानिक महत्त्व:
- इंगेन्हाउझ यांच्या प्रयोगामुळे पुढील गोष्टी स्पष्ट झाल्या:
- प्रकाशसंश्लेषणात प्रकाश एक आवश्यक घटक आहे.
- झाडं कार्बन डायऑक्साइड घेतात व ऑक्सिजन सोडतात.
- ही प्रक्रिया केवळ दिवसा आणि प्रकाशात होते.
🌿 प्रकाशसंश्लेषणाशी थेट संबंध:
जान इंगेन्हाउझ हे पहिले वैज्ञानिक होते ज्यांनी वनस्पतींमध्ये प्रकाश, हवा (CO₂ आणि O₂), व हिरवळ (chlorophyll) यांच्यातील जैविक क्रिया स्पष्ट केली.
त्यामुळे त्यांना बहुतांश वेळा “Father of Photosynthesis” म्हणून ओळखलं जातं.
🎖️ महत्त्व:
- त्यांनी Joseph Priestley च्या शोधाचा विस्तार करून त्यात प्रकाशाचा भाग समाविष्ट केला.
- त्यांनी हे सांगितलं की प्रकाशाशिवाय झाडं हवा शुद्ध करू शकत नाहीत.
- प्रकाशसंश्लेषणाची सैद्धांतिक पायाभरणी त्यांनी केली.
❗ मर्यादा:
- त्यांनी प्रकाश आणि ऑक्सिजन यांचा संबंध सिद्ध केला, पण संपूर्ण रासायनिक समीकरण अद्याप अस्पष्ट होते.
- पुढे ज्यूलियस सॅक्स (Julius von Sachs) आणि मेल्विन कॅल्विन (Melvin Calvin) यांनी ही प्रक्रिया पूर्णतः स्पष्ट केली.
चला, आता आपण प्रकाशसंश्लेषणाच्या इतिहासातील पुढील महत्त्वाचे वैज्ञानिक ज्युलियस सॅक्स (Julius von Sachs) यांच्याविषयी सविस्तर माहिती पाहूया.
🌿 ज्युलियस सॅक्स – प्रकाशसंश्लेषणाची प्रक्रिया स्पष्ट करणारे वैज्ञानिक
👤 कोण होते ते?
- पूर्ण नाव: Julius von Sachs
- जन्म: 1832, जर्मनी
- व्यवसाय: वनस्पतिशास्त्रज्ञ
- विशेष कार्य: प्रकाशसंश्लेषणादरम्यान वनस्पती स्टार्च तयार करतात हे प्रथम स्पष्ट केले
🧪 प्रमुख प्रयोग – प्रकाशसंश्लेषणातून स्टार्च निर्मितीचे सिद्ध करणारा प्रयोग
🎯 प्रयोगाचा उद्देश:
इंगेन्हाउझ यांनी दाखवले की प्रकाशाच्या उपस्थितीत झाडे ऑक्सिजन तयार करतात.
→ पण सॅक्स यांना हे सिद्ध करायचं होतं की प्रकाशसंश्लेषणामुळे वनस्पतींमध्ये अन्न (स्टार्च) तयार होतं का?
🔧 प्रयोगाची पद्धत (Step-by-Step):
1. वनस्पती अंधारात ठेवणे:
- त्यांनी झाड काही दिवस पूर्ण अंधारात ठेवले, जेणेकरून पानातील सर्व जुना स्टार्च खर्च होईल.
2. पानावर अर्धवट प्रकाश टाकणे:
- नंतर काही पाने अशा प्रकारे ठेवली की त्यावर फक्त काही भागांवर प्रकाश पडेल, उर्वरित भाग अंधारात राहील.
3. काही तासांनी पाने तोडून परीक्षण:
- पाने उकळून त्यातील हरितद्रव्य (chlorophyll) काढून टाकले.
- त्यानंतर आयोडीन द्रावण (iodine solution) टाकले.
🔍 निरीक्षण:
- ज्या भागांवर प्रकाश पडला होता, ते निळसर-काळसर रंगाचे झाले.
- ज्या भागांवर प्रकाश नव्हता, ते रंगहीनच राहिले.
→ कारण: आयोडीन स्टार्चशी प्रतिक्रिया देतो आणि निळसर-काळा रंग निर्माण करतो.
📌 काय सिद्ध झालं?
- प्रकाशाच्या उपस्थितीतच स्टार्च तयार होतो.
- प्रकाशसंश्लेषणाद्वारे वनस्पती अन्न तयार करतात, विशेषतः स्टार्च.
- ही प्रक्रिया फक्त हिरव्या भागांमध्येच (chlorophyll असलेल्या) घडते.
🎖️ सॅक्स यांचे योगदान:
बाब | माहिती |
---|---|
प्रयोगकर्ता | ज्युलियस सॅक्स |
वर्ष | सुमारे 1860च्या आसपास |
मुख्य शोध | प्रकाशसंश्लेषणाद्वारे स्टार्च तयार होतो |
प्रयोगासाठी वापरलेले रसायन | आयोडीन (स्टार्चची चाचणी) |
विशेष निष्कर्ष | अन्ननिर्मिती फक्त प्रकाशात होते |
🌿 सॅक्स यांच्या प्रयोगानंतर हे स्पष्ट झाले की:
वनस्पती प्रकाश आणि कार्बन डायऑक्साइडच्या साहाय्याने स्वतःचं अन्न तयार करतात – हेच आहे प्रकाशसंश्लेषण.