জানালায় ও বাগানে অযত্নে বেড়ে ওঠা ফার্নের (ঢেঁকিশাক) বেশ উপকারী একটি দিক আছে। জীববিজ্ঞানীরা জানতেন, ক্ষতিকর পোকামাকড় তাড়ানোর ক্ষেত্রে অন্য যেকোনো উদ্ভিদের চেয়ে প্রাচীন এ উদ্ভিদের ক্ষমতা তুলনামূলক বেশি। তবে কেন এ ক্ষমতা বেশি, তা বের জানার চেষ্টা করছেন বিজ্ঞানীরা। 

সম্প্রতি গবেষণায় উঠে এসেছে, ফার্নে এমন এক ধরনের প্রোটিন রয়েছে, যা কীটপতঙ্গ মেরে ফেলে বা কাছে ভিড়তে দেয় না। এ ধরনের প্রোটিন প্রাকৃতিক কীটনাশকেও বহুল ব্যবহৃত।

বিজ্ঞানবিষয়ক সংবাদমাধ্যম সায়েন্সের এক প্রতিবেদন অনুসারে, নতুন এ প্রোটিন ভবিষ্যতে রাসায়নিক কীটনাশকের বিকল্প হতে পারে। যুক্তরাষ্ট্রের নক্সভিলে অবস্থিত ইউনিভার্সিটি অব টেনেসির কীটতত্ত্ববিদ জুয়ান লুই জুরাত-ফুয়েন্তেস বলেন, ‘এ প্রোটিনগুলোর মধ্যে নতুন কার্যক্ষমতাবিশিষ্ট কীটনাশক গড়ে তোলার মতো ক্ষমতা রয়েছে।’ 

স্লোভেনিয়ার লুবলিয়ানা বিশ্ববিদ্যালয়ের জৈব রসায়নবিদ ক্রিস্টিনা সেপচিশ বলেন, কীটপতঙ্গের নির্দিষ্ট কিছু বিষাক্ত ব্যাকটেরিয়া প্রতিরোধী ক্ষমতার বিরুদ্ধে এ প্রোটিন কার্যকর। 

 ১৯৩০-এর দশকের শেষ দিক থেকে প্রাকৃতিকভাবে কীটনাশক তৈরির মূল উপাদান হিসেবে মাটিতে পাওয়া ব্যাকটেরিয়া ব্যাসিলাস থুরিনজেনসিস বা বিটি-এর প্রোটিন ব্যবহার করা হচ্ছে। প্রথমে এটি কীটনাশক স্প্রে হিসেবে ব্যবহার করা হতো। পরে বিজ্ঞানীরা শস্যেও এ প্রোটিন উৎপাদনের জন্য জিন প্রকৌশলের আশ্রয় নেন। ২০১৯ সালে বিশ্বব্যাপী ১০ কোটি হেক্টরের বেশি জমিতে এ ট্রান্সজেনিক শস্য বা পরিবর্তিত জিনবিশিষ্ট শস্য চাষ করা হয়।

কৃষি রাসায়নিক প্রতিষ্ঠান কর্টেভা এগ্রিসায়েন্স অনুসারে, ব্যবহারের প্রথম দুই দশকেই জিনগতভাবে পরিবর্তিত ভুট্টা ও তুলা কৃষকদের প্রায় ৫ হাজার কোটি ডলার মূল্যের শস্য ক্ষতি রক্ষা করেছিল। বিটি প্রোটিনের মাধ্যমে কীটপতঙ্গ নিয়ন্ত্রণের পদ্ধতি বাজারে আসার ফলে অর্গানোফসফেট বা অন্যান্য বিষাক্ত রাসায়নিকের ব্যবহার কমে আসে। এতে পরিবেশগত ক্ষতিও কমে আসে।

তবে ইদানীং এটি আর আগের মতো কার্যকর নেই বলে ধারণা করছেন বিজ্ঞানীরা। সাতটি দেশের ভুট্টা, আখ, তুলা, সয়াবিন ও অন্যান্য বিটি শস্যের ২৫ বছরের তথ্য পর্যালোচনা করেছেন অ্যারিজোনা বিশ্ববিদ্যালয়ের কীটতত্ত্ববিদ ব্রুস তাবাশ্নিক। তাঁর পর্যালোচনা অনুসারে, ১১ প্রজাতির কীট পতঙ্গের মধ্যে এ প্রোটিনের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী ব্যবস্থা গড়ে উঠেছে। গত এপ্রিলে জার্নাল অব ইকোনমিক এনটোমলজি সাময়িকীতে প্রকাশিত গবেষণা প্রতিবেদনে ব্রুস তাবাশ্নিক ও তাঁর সহকর্মীরা বলেন, মোট ৭৩টি ঘটনার মধ্যে ২০০৫ সালে তিনটি ঘটনায় কীটপতঙ্গের এমন প্রতিরোধী ক্ষমতা দেখা গিয়েছিল এবং ২০২০ সালে তা বেড়ে ২৬টিতে পৌঁছায়। এমন ঘটনা বেড়েই চলেছে বলে জানান জুরাত-ফুয়েন্তেস। তাবাশ্নিক এমন ১৭টি ঘটনা পেয়েছেন যেখানে কীটপতঙ্গরা বিটি প্রতিরোধী হয়ে উঠেছে। 

অস্ট্রেলিয়ার মেলবোর্নে অবস্থিত লা ট্রোব বিশ্ববিদ্যালয়ের জৈব রসায়নবিদ ম্যারিলিন অ্যান্ডারসন বলেন, ‘এটা বেশ চিন্তার বিষয়। আমরা আবার সেই রাসায়নিক কীটনাশকের ব্যাপক ব্যবহারের যুগে ফিরে যেতে চাই না।’ 

ম্যারিলিন ওই কমসংখ্যক বিজ্ঞানীর মধ্যে একজন, যিনি ফার্নের প্রোটিনকে কীটনাশকের বিকল্প হিসেবে ভাবছেন। এখনকার শস্যের তুলনায় প্রাচীন এ উদ্ভিদের ওপর কীটপতঙ্গ সাধারণত কোনো প্রভাব ফেলতে পারে না। 

১৯৯০-এর দশকে গবেষকেরা শস্যের ওপর ফার্নের নির্যাস স্প্রে করতেন। সাধারণত ফার্ন ও অন্যান্য অপুষ্পক উদ্ভিদকে কীটনাশক হিসেবে এতটা গুরুত্ব দেওয়া হয় না। রস চোষা সাদা মাছির আক্রমণ থেকে রক্ষা পাওয়ার জন্য ২০১৬ সালে একদল ভারতীয় গবেষক টেকটারিয়া গণের হালবের্ড ফার্নের একটি জিন তুলায় প্রবেশ করান। সিএসআইআর-ন্যাশনাল বোটানিকাল রিসার্চ ইনস্টিটিউটের উদ্ভিদ জৈব প্রযুক্তিবিদ পি. কে. সিং বলেন, ‘এ পোকাটির বিরুদ্ধে অন্য কোনো প্রাকৃতিক কীটনাশক কখনো কাজ করেনি। তাই আমরা কীটনাশক হিসেবে অন্যান্য উৎস খুঁজে বের করার চেষ্টা করেছি।’ 

হালবের্ড ফার্নের জিন তুলাকে সাদা মাছি ও অন্যান্য রস চোষা পোকামাকড় থেকে রক্ষা করে। সিং এখন শুঁয়াপোকার মতো উদ্ভিদ চিবিয়ে খাওয়া পোকামাকড় থেকে রক্ষা পেতে ফার্ন থেকে এর অন্যান্য উপাদান আলাদা করেছেন। তিনি বলেন, তাঁর দল এ জিনগুলোকে তুলায় প্রবেশ করিয়েছে এবং বেশ ভালো ফল পেয়েছে। 

কীটনাশক হিসেবে ফার্ন গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠার সম্ভাবনা দেখেছেন মার্কিন কৃষি রাসায়নিক ও বীজ সরবরাহকারী প্রতিষ্ঠান কর্টেভা ও ম্যারিলিন অ্যান্ডারসনের জৈব রাসায়নিক প্রতিষ্ঠানের গবেষকেরাও। অ্যান্ডারসনের দল আট বছর ধরে অস্ট্রেলিয়ার প্রায় ১০ হাজার উদ্ভিদের ওপর গবেষণা করে দেখেছেন। পরীক্ষাগারে এগুলোর নির্যাস পোকামাকড়ের বিরুদ্ধে কাজ করে কি না এবং পরিপাক এনজাইমের প্রভাবে সংশ্লেষিত হয় কি না, তা দেখা হয়েছে। পরিপাক এনজাইমের প্রভাবে সংশ্লেষিত হলে বুঝতে হবে, তা মানব অন্ত্রে সংশ্লেষিত হবে এবং তা শস্যে ব্যবহারের উপযোগী। 

এদিকে কর্টেভা উত্তর আমেরিকার ও অন্যান্য স্থানের উদ্ভিদের ওপর পরীক্ষা চালায়। দুটি দলই এমন এক প্রোটিনের খোঁজ করছিল, যা বিটির বিকল্প হিসেবে ব্যবহার করা যায়। 

 ২০১৯ সালে কর্টেভার প্রতিবেদনে বলা হয়, মেইডেনহেয়ার ফার্নের জিন থেকে পাওয়া প্রোটিন সয়াবিনকে সয়াবিন লুপার ও ভেলভেটবিন শুঁয়াপোকার আক্রমণ থেকে রক্ষা করে। এ দুটি দলই কীটনাশক হিসেবে ফার্নের ভূমিকার ওপর গুরুত্ব দিয়েছিল। এক বিবৃতিতে কর্টেভা বলে, ‘আমরা ফার্ন থেকে বিভিন্ন ধরনের কীটনাশক প্রোটিন পেয়েছি।’ তবে এ প্রোটিন কীভাবে কাজ করে, তা নিয়ে এখনো বিস্তারিত জানেন না তাঁরা।