रंजन, जैव २

वनस्पतींचे रंग

वनस्पतींचा आकर्षकपणा व त्यांचे सौंदर्य मानव व इतर प्राणी यांना परिचित आहे. त्यांमध्ये रंगांना (तसेच रंगाला कारणीभूत असलेल्या पदार्थांना म्हणजेच रंगद्रव्यांना) महत्त्वाचे स्थान आहे. रंग निर्माण होण्यास भौतिक, रासायनिक व जैव कारणे असतात. वनस्पतींच्या जीवनात रंगांना बरेच महत्त्व आहे.

रंगद्रव्यांची स्थाने व प्रकार : काही सूक्ष्मजंतू व काही कवके (हरितद्रव्य नसलेल्या बुरशी व भूछत्र यांसारख्या साध्या वनस्पती) वगळल्यास इतर सर्व वनस्पती व त्यांचे भाग रंगीत असतात. वनस्पतींतील रंग ⇨हरितद्रव्ये, ⇨कॅरोटिनॉइडे, ⇨अँथोसायनिने व अँथोझँथिने, ⇨फ्लॅव्होने, ⇨ टॅनिने वगैरे काही रासायनिक द्रव्यांमुळे निर्माण होतात यांनाच रंगद्रव्ये म्हणतात. हरितद्रव्य, कॅरोटिने व झँथोफिले ही रंगद्रव्ये कोशिकेतील प्राकणूंत [⟶ कोशिका] कणरूपात असतात ती ईथरासारख्या विद्रावकात (विरघळविणाऱ्या पदार्थात) विरघळतात. कोशिकेतील प्राकलातील (जिवंत रसातील) पोकळ्यांत (रिक्तिकांत) अँथोसायनिने व अँथोझँथिने ही जलविद्राव्य (पाण्यात विरघळणारी) रंगद्रव्ये विरघळलेली असतात. टॅनिने परिपक्व पानांत, फळांत, खोडात किंवा काही खोडांच्या सालीत साठलेली असतात.

कॅरोटिनॉइडे ही संज्ञा कॅरोटिने व झँथोफिले या दोन प्रकारच्या रंगद्रव्यांना मिळून लावतात. ती मेदात (वसेत) विरघळतात. पूर्ण वाढ झालेली पाने, गाजरे, रताळी, टोमॅटो, कलिंगडातील लाल मगज (गर) व लिंबू प्रजातीतील जातींची फळे यांत कॅरोटिने असतात झँथोफिले ही हिरवी पाने, पिवळ्या बिया, (उदा., मका) टोमॅटो, काही फुले (उदा., पिवळ्या पॅन्सीचे प्रकार व झेंडू), लिंबू प्रजातीतील फळे, पिंगल शैवले [⟶ शैवले], करंडक वनस्पती [⟶ डायाटम] इत्यादींत असतात. कॅरोटिनॉइडांचा ⇨ प्रकाशसंश्लेषणात हरितद्रव्यांशी संबंध येतो. लहान रोपट्यांचे प्रकाशकिरणांकडे किंवा विरुद्ध दिशेकडे वळणे आणि सूक्ष्मजंतू व काही शैवले यांचे प्रकाशाच्या दिशेकडे किंवा त्याविरुद्ध जाणे यांमध्येही त्यांचा संबंध येतो [⟶ वनस्पतींचे चलनवलन]. हरितद्रव्यामुळे हिरवा रंग आणि कॅरोटिने व झँथोफिले यांमुळे अनुक्रमे लाल आणि पिवळा रंग येतो. अँथोसायनिनांमुळे निळा, जांभळा, लाल (उदा., बीटरुट), फिका गुलाबी इ. आणि अँथोझँथिनामुळे रंगहीन ते पिवळा किंवा नारिंगी रंग येतात अँथोझँथिने फुले, पाने, खोड, पराग इ. अनेक भागांत असून बहुधा त्यामुळे त्या भागांस ठळक रंग येतातच असे नाही. हस्तिदंतासारख्या किंवा मलईसारख्या पांढऱ्या रंगाच्या फुलात अँथोझँथिने असतात म्हणून बाष्परूप अमोनियाच्या फवाऱ्याने ती पिवळी दिसू लागतात. फायकोसायनिनामुळे निळा व फायकोएरिथ्रिनामुळे लाल रंग दिसतो. लाल शैवलांत ही रंगद्रव्ये प्राकणूंत असतात त्यांचा अंतभार्व कॅरोटिनॉइडांमध्ये होतो. नील हरित शैवलांत [⟶ शैवले] फायकोसायनीन व फायकोएरिथ्रीन आढळतात परंतु तेथे ती रंगद्रव्ये प्राकणूंत नसून कोशिका-रसात असतात त्यांच्यामुळे त्या शैवलांना कमीजास्त प्रमाणात निळा, लालसर, निळा-हिरवा इ. रंग प्राप्त होतात. प्रोटोक्लोरोफिल (आदिहरितद्रव्य) हे हरितद्रव्यापेक्षा अधिक साधे व पूर्वगामी असून अपुऱ्या प्रकाशातील वनस्पतींत आढळते. काही स्वोपजीवी (साध्या अकार्बनी पदार्थापासून कार्बनी पोषकद्रव्ये सरळ संश्लेषित करण्याची क्षमता असलेल्या) सूक्ष्मजंतूंत बॅक्टिरियो-क्लोरोफिल हे हिरवे रंगद्रव्य असते बॅक्टिरियो-व्हिरिडिन हे रंगद्रव्य हिरव्या सूक्ष्मजंतूंत आढळते. काही सूक्ष्मजंतूंत जांभळे रंगद्रव्य असते. इतर काही सूक्ष्मजंतूंच्या कृत्रिम संवर्धनात विविध रंग त्यांनी स्रवलेले आढळतात. तसेच काहींत लाल रंगाची कॅरोटिनॉइडे असून ती हिरवा (क्लोरोफिलाचा) रंग झाकून टाकतात. सूक्ष्मजंतूंत प्राकणू नसतात परंतु ही रंगद्रव्ये प्राकलातील अतिसूक्ष्मकणांत आढळतात. कोणत्याही रंगद्रव्याच्या अभावी वनस्पतीचा तो भाग पांढरा दिसतो (उदा., पानांवरील पांढरे चट्टे पांढरी फुले, छदे, फळांचे भाग इत्यादी). फुलांतील रंग एका पिढीतून दुसरीत किंवा तिसरीत मेंडेल यांच्या नियमापमाणे उतरतात [⟶ आनुवंशिकी].

कवक वनस्पतींत हरितद्रव्य नसते, त्यामुळे ती परोपजीवी (दुसऱ्या सजीव किंवा मृत कार्बनी पदार्थांवर उपजीविका करणारी) असतात. त्यांच्या शरीरातून काही रंगद्रव्ये बाहेर टाकली जातात, तर कधी ती शरीरातच साचून राहतात किंवा कोशिकावरणात असतात उदा., कार्बनी पदार्थावर वाढणाऱ्या कित्येक बुरशींच्या जातींना त्यांच्या रंगावरून हिरवी बुरशी (पेनिसिलियम), निळी बुरशी (पेरेनोस्पोरा टॅबॅसीना पेनिसिलियम) काळी बुरशी (म्यूकरच्या जाती व ऱ्हायझोपस निग्रिकॅन्स), लाल बुरशी (अस्पर्जिलस न्यूरोस्पोरा) ही नावे दिली आहेत. भुरी नावाची कवके (मिल्ड्यूज) जीवोपजीवी असून त्यांपैकी काही काळी असतात (उदा., मेलिओला व अन्सिन्यूला). कित्येक ⇨ भूछत्रे व तत्सम इतर मांसल कवके (उदा., मोर्शेला, क्लॅव्हॅरिया इ.) यांमध्ये अनेक सौम्य व भडक रंग आढळतात ते खनिजे, रेझीनयुक्त पदार्थ व काही सामान्य रासायनिक द्रव्य एकत्रित होऊन बनतात व बव्हंशी कोशिकावरणात साचून राहतात. काणी व तांबेरा हे कवकजन्य रोग ज्या वनस्पतींच्या अवयवात वाढतात तेथे काळे, तांबूस, पिवळट किंवा तपकिरी इ. रंगाचे तंतू किंवा प्रजोत्पादक कोशिका (बीजुके) बनतात. त्यामुळे तेथे त्या त्या रंगाचा बोध होतो. कवकांच्या वर्गीकरणात रंगाचा उपयोग केला गेला असला, तरी प्रत्यक्ष त्या वनस्पतींना त्यांचा काय उपयोग होतो हे संशयास्पद आहे. कवकाचा विषारीपणा ओळखून त्यापासून सावधपणा ठेवणे इतका त्याचा उपयोग मनुष्याने मात्र केला आहे.

रंगातील बदल : रंगद्रव्याच्या भिन्न प्रमाणामुळे रंगाच्या भिन्न छटा निर्माण होतात. कोवळ्या खोडात व पानांत हरितद्रव्यामुळे हिरवेपणा दिसतो. काही वनस्पतींच्या जून पानांतून हरितद्रव्य नाहीसे होते व अँथोसायनिनांची निर्मिती अधिक होते व त्यामुळे शरदऋतूत त्या पानांचा रंग बदलून ती पिवळी. सोनेरी किंवा लाल दिसतात. ही निर्मिती उच्च प्रकाशतीव्रता व नीच तापमान अशा परिस्थितीत होते. अँथोसायनिनांच्या बाबतीत रंगातील बदल क्षार (अम्लाशी विक्रिया झाल्यास लवण देणारा पदार्थ) किंवा अम्ल यांच्या संपर्काने होतो. पिवळ्या फुलांच्या पाकळ्यांत कॅरोटिने व फ्लाव्हिने असतात. अपुऱ्या खनिज द्रव्यांमुळे लाल अँथोसायनिनांची निर्मिती होऊन ते भाग लाल दिसतात. उदा., फॉस्फरसाच्या अभावामुळे टोमॅटो, कॅल्शियमाच्या अभावामुळे मका व बोरॉन, जस्त किंवा मॉलिब्डेनम इत्यादींच्या अभावामुळे इतर काही वनस्पती ह्या सर्वांची पाने व खोडे लाल होतात. अर्थात त्या त्या वनस्पतीत अँथोसायनिनांच्या उत्पादनास कारणीभूत असलेला जननघटक [जनुक ⟶ जीन] असल्यास हा परिणाम दिसतो. काही रोगांमुळे वनस्पतींच्या अवयवांना रंग प्राप्त होतो. हा अनेकदा भिन्न आकारांच्या ठिपक्यांच्या मांडणीने सहज दिसून येतो [⟶ वनस्पतिरोगविज्ञान]. कधी रोगामुळे संपूर्ण रोगग्रस्त भागाचा रंग बदलतो (उदा., करपा). हे रंग रोगकारक जंतूंमुळे निर्माण होतात, कारण ते जंतू आश्रय वनस्पतींच्या चयापचयात तसे फरक घडवून आणतात. व्हायरसामुळे कधी कधी पूर्वी असलेले अँथोसायनीन रंग लुप्त होतात. उदा., वाटाण्याची लाल फुले पांढरी होतात. वनस्पतींच्या अवयवांच्या वृध्दीच्या भिन्न अवस्थांत एकाच अवयवात भिन्न रंग आढळतात उदा., आंबा, माधवलता, दिंडा, लाल अशोक इत्यादी काही वनस्पतींची कोवळी पाने लालसर पिंगट असून जून पाने हिरवी असतात तसेच कैऱ्या, कोवळे टोमॅटो, पेरू, केळी इ. अनेक फळे प्रथम हिरवी असून पिकल्यावर पिवळी किंवा लालसर होतात. कित्येक फळांतील मगजही वृध्दीच्या भिन्न अवस्थेत रंगातील फरक दर्शवितात. अँथोसायनिने आणि अँथोझँथिने यांच्या रासायनिक संघटनावर जननिक कारकांचे [⟶ जीन] नियंत्रण असते त्यामुळेही रंग बदल संभवतात.

रंगाचे कार्य : वनस्पतींना व मानवासह इतर प्राण्यांवर या रंगांचे महत्त्व असल्याचे आढळले आहे. वनस्पतींमध्ये प्रकाश-शोषक हरितद्रव्यामुळे प्रकाशसंश्लेषण घडून येऊन सर्व जीवसृष्टीला अन्नपुरवठा होतो. हे रंगद्रव्य रासायनिक दृष्ट्या रक्तातील हीमोग्लोबिनाशी व श्वसन क्रियेतील ⇨ एंझाइमाशी संबंधित आहे. फुला-फळांच्या विविध रंगांमुळे मधमाश्या, फुलपाखरे, पक्षी व काही इतर प्राणी आकर्षिले जाऊन ⇨परागणाचे (एका फुलातील पराग कण दुसऱ्या त्यासारख्या फुलातील स्त्री-केसरावर घालण्याचे) महत्त्वाचे कार्य आणि काही फळांचे व बीजांचे विकिरण (प्रसार) घडून येते. पिंगट व लाल रंगाच्या कोवळ्या पानांमध्ये एका विशिष्ट तरंगलांबीचे प्रकाशकिरण शोषले जाऊन इतर हानिकारक प्रकाशकिरणांना मज्जाव होतो.

व्यावहारिक उपयोग : सुमारे २,००० भिन्न प्रकारचे रंग वनस्पतींत तयार होतात. त्यांपैकी फक्त सु. १५० व्यापारी दृष्ट्या महत्त्वाचे आहेत तथापि त्यांपैकी फारच थोडे कृत्रिम रंगाशी स्पर्धा करू शकतात. प्राचीन काळापासून मानवप्राणी वनस्पतिजन्य रंगांचा वापर भिन्न प्रकारे करीत आला आहे. सामान्यपणे ज्या वनस्पतीपासून एखादा रंग विपुल प्रमाणात काढता येतो तिचे नाव, ज्या अवयवात रंगाबद्दल जबाबदार असलेले द्रव्य आढळते त्या अवयवाचे अथवा भागाचे नाव आणि कोणता रंग मिळतो त्याचे नाव यांचे कोष्टक खाली दिले आहे. यांखेरीज अनेक वनस्पतींचे भाग रंगद्रव्ययुक्त असून, किरकोळ वस्तू तात्पुरत्या रंगविण्यासाठी पूर्वी ही रंगद्रव्ये वापरीत असत त्यांचा येथे अंतर्भाव केला नाही.

वनस्पतीपासून मिळणारे काही उपयुक्त रंग

काळ्या शाईकरिता हिरड्याच्या फळाच्या सालीचा उपयोग फार पूर्वीपासून केला जात आहे. हळद व केशर हे रंग खाद्यपदार्थांत वापरतात. केसरी व लोकाओ यांचे रंग मार्गारीन, चीज व लोणी यांत वापरतात. मेंदी हातापायांना लावतात आणि ती नखे व केस रंगविण्यास आणि उष्णतेवर बाह्यलेपनास वापरतात. पतंगीच्या रंगाचा उपयोग सूक्ष्मदर्शकातून निरीक्षण करण्यापूर्वी वनस्पतींचे भाग रंगविण्यास करतात. पळसाच्या फुलांचा रंग होलिकोत्सवात पूर्वीपासून वापरात आहे. पांढऱ्या कपड्यांना चमकदार झाक आणण्यास नीळ वापरतात. बाभळीची साल कातडी कमाविण्यास व रंगविण्यास वापरतात. रंगलेपात व रोगणात अनेक रंगाचा उपयोग करतात. साधी शाई, कार्बन शाई व छपाईची शाई यांच्या निर्मितीत रंगीत टॅनिनांचा उपयोग करतात. सूत, कापड, रेशीम, लोकर, कातडी, साबण, औषधे, तेले, मद्ये, पेये, सौंदर्यप्रसाधने इ. अनेक वस्तू रंगविण्यासाठी वनस्पतिजन्य रंग उपयोगात आहेत. तथापि कृत्रिम रंग सोयीस्करपणे अधिकाधिक प्रचारात येत आहेत. (चित्रपट ४७).

घन, सुशीला प. परांडेकर, शं. आ.

पहा : अनुकूलन अनुकृति अँथोसायनिने व अँथोझँथिने कॅरोटिनॉइडे कोशिका क्विनोने पक्षि वर्ग पीस प्रकाशसंश्लेषण फ्लॅव्होने मायावरण वर्णकीलवक हरितद्रव्य.

संदर्भ : 1. Balck, F., Ed., Encyclopaedia of Plant Physiology, Vol. 10, New York, 1958.

2. Cott, H. B. Adaptive Coloration in Animals, London, 1957.

3. Fox, D. L. Animal Biochromes and Structural Colours, London, 1953.

4. Fox, H. M. Vevers, G. The Nature of Animal Colours, New York, 1960.

5. Hill, A. F. Economic Botony, Tokyo, 1951.

6. Goodwin, T. W., Ed., Chemistry and Biochemistry of Plant Pigments, New York, 1965.

7. Isler, O. Carotinoides, New York, 1971.

8. Uphof, J. C. Th. Dictonary of Economic Plants, New York, 1968.

“