หน่วยของชีวิตและชีวิตพืช/การสืบพันธ์ุและการตอบสนองต่อสิ่งเร้าของพืช

 ความหมาย

การสืบพันธุ์ คือ การสร้างชีวิตใหม่จากสิ่งมีชีวิตเดิม เพื่อดำรงสืบพันธุ์ไป เป็นกระบวนการที่ทำให้สิ่งมีชีวิตอยู่ได้อย่างต่อเนื่อง

การสืบพันธุ์ของพืชโดยทั่วไปแบ่งออกเป็น2 แบบ คือ

1. การสืบพันธุ์แบบอาศัยไม่เพศ (Asexual reproduction) เป็นการสืบพันธุ์ที่ไม่ต้องใช้เซลล์ สืบพันธุ์ แต่ใช่ส่วนอื่นๆขยายพันธุ์แทน เช่น

-การแตกหน่อ (budding) ได้แก่ หน่อกล้วย ไผ่ กล้วยไม้ เป็นต้น

-การสร้างสปอร์ (sporeformation) ได้แก่ มอส เฟิร์น เป็นต้น

-การตอนกิ่ง (marcotting) ได้แก่ กุหลาบ มะม่วง ส้ม เงาะ เป็นต้น

-การติดตา (budding) ได้แก่ กุหลาบ ยางพารา เป็นต้น-การทาบกิ่ง (grafting) ได้แก่ มะม่วง ทุเรียน เป็นต้น

-การปักชำ (cutting) ได้แก่ ชบา เฟื่องฟ้า เป็นต้น

- การแตกต้นใหม่จากส่วนต่างๆของพืช

2. การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ(Sexualreproduction) เป็นการสืบพันธุ์ที่ต้องอาศัยดอกมีการผสมกันระหว่างเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้และเซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย

การจำแนกประเภทของดอกไม้ประเภทของดอกไม้สามารถจำแนกออกได้เป็น4 ประเภท คือ

1. ดอกสมบูรณ์ (Complete flower) คือ ดอกไม้ที่มีครบทั้ง 4วงคือ กลีบเลี้ยง กลีบดอก เกสรตัวผู้ และเกสรตัวเมีย เช่น มะเขือ พริก ชบา เป็นต้น (ดอกสมบูรณ์ต้องเป็นดอกสมบูรณ์เพศเสมอ)

2. ดอกสมบูรณ์เพศ (Perfect flower) คือดอกที่มีทั้งเกสรตัวผู้และเกสรตัวเมียอยู่ในดอกเดียวกัน เช่น มะม่วง กุหลาบ ชบา เป็นต้น(อาจเป็นดอกสมบูรณ์หรือไม่ก็ได้)

3. ดอกไม่สมบูรณ์ (Incomplete flower) คือ ดอกไม้ที่มีส่วนประกอบไม่ครบทั้ง 4 วง อาจขาดวงใดวงหนึ่งหรือ 2 วงก็ได้ เช่น กาฝาก หน้าวัว ข้าวโพด ตำลึง เป็นต้น (อาจเป็นดอกสมบูรณ์เพศหรือไม่สมบูรณ์เพศก็ได้)

4. ดอกไม่สมบูรณ์เพศ (Imperfect flower) คือดอกไม้ที่มีแต่เกสรตัวผู้หรือเกสรตัวเมียเพียงอย่างเดียวในแต่ละดอก เช่น แตง บวบ ข้าวโพด เป็นต้น (เป็นดอกไม่สมบูรณ์เสมอ)                

การสร้างเซลล์สืบพันธุ์ของพืชดอก

การสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ของพืชดอกจะเกิดขึ้นภายใน อับเรณู (anther)โดยมีไมโครสปอร์มาเทอร์เซลล์ (microspore mother cell) แบ่งเซลล์แบบไมโอซิสได้4 ไมโครสปอร์(microspore) แต่ละเซลล์มีโครโมโซมเท่ากับ n หลังจากนั้นนิวเคลียสของไมโครสปอร์จะแบ่งแบบไมโทซิส ได้ 2 นิวเคลียสคือ เจเนอเรทิฟนิวเคลียส (generativenucleus) และทิวบ์นิวเคลียส (tube nucleus) เรียกเซลล์ในระยะนี้ว่า ละอองเรณู(pollen grain)หรือแกมีโทไฟต์เพศผู้ (male gametophyte) ละอองเรณูจะมีผนังหนาผนังชั้นนอกอาจมีผิวเรียบหรือเป็นหนามเล็กๆแตกต่างกันออกไปตามแต่ละชนิดของพืชเมื่อละอองเรณูแก่เต็มที่อับเรณูจะแตกออกทำให้ละอองเรณูกระจายออกไปพร้อมที่จะผสมพันธุ์ต่อไปได้

การสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียของพืชดอกเกิดขึ้นภายในรังไข่ภายในรังไข่อาจมีหนึ่งออวุล (ovule) หรือหลายออวุลภายในออวุลมีหลายเซลล์ แต่จะมีเซลล์หนึ่งที่มีขนาดใหญ่ เรียกว่า เมกะสปอร์มาเทอร์เซลล์(megaspore mother cell)มีจำนวนโครโมโซม 2n ต่อมาจะแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสได้4 เซลล์สลายไป 3 เซลล์ เหลือ 1 เซลล์ เรียกว่า เมกะสปอร์ (megaspore) หลังจากนั้นนิวเคลียสของเมกะสปอร์จะแบ่งแบบไมโทซิส3 ครั้ง ได้ 8 นิวเคลียส และมีไซโทพลาซึมล้อมรอบ เป็น 7เซลล์ 3 เซลล์อยู่ตรงข้ามกับไมโครไพล์ (micropyle) เรียกว่า แอนติแดล (antipodals)ตรงกลาง 1 เซลล์มี 2 นิวเคลียสเรียก เซลล์โพลาร์นิวคลีไอ(polar nuclei cell)ด้านไมโครไพล์มี 3 เซลล์ ตรงกลางเป็นเซลล์ไข่ (eggcell) และ2 ข้างเรียก ซินเนอร์จิดส์(synergids) ในระยะนี้ 1 เมกะสปอร์ได้พัฒนามาเป็นแกมีโทไฟต์ที่เรียกว่า ถุงเอ็มบริโอ (embryo sac) หรือแกมีโทไฟต์เพศเมีย (female gametophyte)

การเจริญเติบโตของพืช

การเจริญเติบโตของพืช คือ การเพิ่มขนาดของพืช ซึ่งประกอบด้วยกระบวนการสำคัญ3 กระบวนการคือ 

1. การเพิ่มจำนวนเซลล์

2. การขยายขนาดของเซลล์

3.การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเซลล์เพื่อทำหน้าที่เฉพาะ

ประกอบด้วยส่วนสำคัญ คือ

1. เปลือกหุ้มเมล็ด(seed coat) อยู่ชั้นนอกสุดของเมล็ด ป้องกันอันตรายให้เมล็ด

2. เอนโดสเปิร์ม (endosperm) ทำหน้าที่ สะสมอาหารพวกแป้ง โปรตีน ไขมัน และน้ำตาล ไว้เลี้ยงต้นอ่อนในเมล็ด

3.ต้นอ่อน(embryo) คือ ส่วนที่เจริญไปเป็นต้นอ่อน ประกอบด้วย

- ใบเลี้ยง(cotyledon) ทำหน้าที่ สะสมอาหารให้ต้นอ่อน 

- ส่วนของต้นอ่อนที่อยู่เหนือใบเลี้ยง(epicotyl) จะเจริญไปเป็นลำต้นส่วนบน กิ่ง ก้าน ใบ ส่วนปลายสุดเรียกว่า ยอดแรกเกิด (plumule)

- ส่วนของต้นอ่อนที่อยู่ใต้ใบเลี้ยง(hypocotyl) จะเจริญไปเป็นลำต้นส่วนล่าง ส่วนปลายสุดที่อยู่ใต้ใบเลี้ยงเรียกว่า รากแรกเกิด (radicle)ซึ่งจะกลายเป็นรากแก้วต่อไป 

รากแรกเกิดจะงอกออกมาทางรอยแผลเป็น (raphae) ซึ่งบริเวณนี้จะมีรูที่เรียกว่า ไมโครไพล์ (micropyle)เป็นทางงอกของเมล็ด

ปัจจัยที่มีต่อการงอกของเมล็ด       

1. น้ำ 

2.ออกซิเจน

3.อุณหภูมิที่พอเหมาะ 

การตอบสนองต่อสิ่งเร้า

การตอบสนองต่อสิ่งเร้าของพืช มีปัจจัยหลัก 2 ประการ ดังนี้

1. การเคลื่อนไหวเนื่องจากการเจริญเติบโต แบ่งได้ 2 ลักษณะ คือ

1.1 การเคลื่อนไหวแบบอัตโนวัติ(Autonomic movement) ซึ่งเกิดจากสิ่งเร้าภายในคือฮอร์โมนออกซิน ขณะเจริญเติบโตปลายยอดจะแกว่งวนเป็นวงหรือโยกไปมาเรียกว่า นิวเตชัน(nutation)หรือในพืชบางชนิดลำต้นจะบิดเป็นเกลียวช้าๆและเป็นเกลียวถาวรเรียกว่า สไปรอล(spiralmovement) พบในพืชพวกตำลึง บวบ ฟักทอง

1.2 การเคลื่อนไหวแบบพาราโทนิก(Paratonic movement)เกิดจากสิ่งเร้าภายนอก เช่น อุณหภูมิ แสงสว่าง แรงโน้มถ่วงของโลก หรือสารเคมีบางอย่างมาทำให้พืชเกิดการเจริญเติบโตไม่เท่ากัน

- การเคลื่อนไหวแบบนาสติก(Nastic movement)เป็นการเคลื่อนไหวแบบมีทิศทางไม่สัมพันธ์กับสิ่งเร้า

-การเคลื่อนไหวแบบทรอปิซึม(Tropism) เป็นการเคลื่อนไหวแบบมีทิศทางสัมพันธ์กับสิ่งเร้า

2. การเคลื่อนไหวเนื่องจากแรงดันเต่ง(Turgormovement) เกิดจากการมีน้ำเข้าไปทำให้เซลล์เต่งหรือเนื่องจากการสูญเสียน้ำออกไปทำให้แรงดันเต่งลดลง เช่น ต้นไมยราบจะหุบใบถ้ามีการกระเทือนเกิดขึ้นหรือถ้าเราไปสัมผัส ตรงโคนก้านใบและโคนก้านใบย่อยจะมีกลุ่มเซลล์ชนิดหนึ่งรวมเป็นกระเปาะเรียกว่า พัลวินัส(pulvinus)เมื่อมีสิ่งใดมาสัมผัสจะมีผลให้แรงดันเต่งลดลงอย่างรวดเร็ว ใบจึงหุบทันที

พืชพวกกระถิน จามจุรี และใบพืชตระกูลถั่วอย่างอื่นจะหุบใบในตอนพลบค่ำเพราะเมื่อความเข้มของแสงลดลง จะเกิดการเปลี่ยนแปลงแรงดันเต่งของกลุ่มเซลล์ด้านบนและด้านล่างของโคนก้านใบและแผ่นใบทำให้ใบหุบ หรือที่เรียกกันว่า“ต้นไม้รู้นอน” พืชบางชนิดสามารถจับแมลงเป็นอาหารได้ เช่น ต้นกาบหอยแคง