การศึกษาเกี่ยวกับความหลากหลายทางชีวภาพ

อาณาจักรมอเนอรา

อาณาจักรโพรทิสตา

อาณาจักรพืช

     :: กำเนิดและลักษณะสำคัญของพืช

     :: แบบฝึกที่ 4.1

     :: ความหลากหลายของพืช

     :: พืชไม่มีท่อลำเลียง

     :: พืชมีท่อลำเลียง

         พืชมีท่อลำเลียงไร้เมล็ด

         พืชมีท่อลำเลียงมีเมล็ด

     :: แบบฝึกที่ 4.2

อาณาจักรฟังไจ

สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง

สัตว์มีกระดูกสันหลัง

Download เอกสารเผยแพร่

กลับหน้าหลัก

 

 

 

อาณาจักรพืช (Kingdom Plantae)

          

          กำเนิดพืช


          จากหลักฐานทางวิวัฒนาการและการเปรียบเทียบลำดับเบสของ DNA จาก
คลอโรพลาสต์และนิวเคลียสพบว่า พืชและ โพรทิสต์กลุ่มสาหร่ายสีเขียว พวกคาโรไฟต์ มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกันทางวิวัฒนาการในด้านชีววิทยาของเซลล์ และทางด้านสรีรวิทยาของการสังเคราะห์แสง เช่น มีการเรียงตัวของเซลลูโลสที่ผนังเซลล์เหมือนกัน นอกจากนี้ยังมีลักษณะโครงสร้างของรากลำต้น  และใบที่เหมาะสมต่อการทำหน้าที่ 

 

          การปรับตัวของพืชเพื่อดำรงชีวิตบนพื้นดิน


          ในช่วงมหายุคพาลีโอโซอิก(ประมาณ 430 ล้านปีก่อน) วิวัฒนาการของพืชมีการเปลี่ยนแปลงจากการที่อยู่ในน้ำทะเลและมหาสมุทร
ขึ้นมาอยู่บนบก เนื่องจากบรรพบุรุษของพืชเดิมเจริญอยู่ในน้ำเมื่อขึ้นมาอยู่บนบกย่อมเผชิญกับปัญหาการสูญเสียน้ำออกจากเซลล์สู่บรรยากาศได้
ดังนั้น บรรพบุรุษของพืชจึงต้องปรับตัวโดยการสร้างสารจำพวกไขมันมาเคลือบเนื้อเยื่อชั้นผิว (epidermis) ด้านที่สัมผัสกับอากาศ เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำระเหยออกจากเซลล์สู่บรรยากาศได้ง่าย ชั้นไขมันนี้ เรียก คิวติเคิล (cuticle) อย่างไรก็ตาม คิวติเคิลที่เนื้อเยื่อชั้นผิวนี้ไม่ได้มีความหนาสม่ำเสมอ บางบริเวณอาจเป็นเพียงชั้นบางๆ และมีช่องเปิดที่เนื้อเยื่อชั้นผิวที่เรียกว่าปากใบ (stoma)ซึ่งเป็นช่องทางที่พืชใช้นำแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จากบรรยากาศเข้าสู่ภายในพืชเพื่อใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสง ปากใบนี้พบได้ทั้งในลำต้นและใบแต่มักพบมากที่ใบปากใบยังสามารถควบคุมการเปิดปิดได้โดยการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเซลล์คุม 2 เซลล์ที่ขนาบรูปากใบ เพื่อช่วยรักษาสมดุลระหว่างการนำแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์เข้าสู่ต้นพืชกับการลดการสูญเสียน้ำผ่านปากใบ

 

          ส่วนการปรับตัวด้านโครงสร้างของพืช จะมีการแบ่งหน้าที่ของอวัยวะต่างๆ ไปเป็นรากเพื่อเสาะหาน้ำและธาตุอาหาร ลำต้นที่ชูกิ่งก้าน
และใบให้ได้รับแสง และใบที่ทำหน้าสังเคราะห์ด้วยแสง โดยมีเนื้อเยื่อท่อลำเลียงทำหน้าที่ลำเลียงน้ำและธาตุอาหารจากรากไปสู่ใบ และ
นำสารอาหารที่สร้างได้จากใบไปยังส่วนต่างๆ ของพืช การปรับตัวที่สำคัญ คือ การปรับตัวของโครงสร้างที่เกี่ยวกับการสืบพันธุ์
และการกระจายพันธุ์ เซลล์สืบพันธุ์ของพืชจะถูกสร้างและเจริญอยู่ภายในอับเซลล์สืบพันธุ์บนต้นแกมีโทไฟต์ (gametophyte) ซึ่งทำให
้เซลล์สืบพันธุ์ได้รับการปกป้องจากการขาดน้ำและอาหารจนกว่าพืชพร้อมที่จะผสมพันธุ์ จึงปล่อยเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ออกมาจาก
อับเซลล์สืบพันธุ์ การปรับตัวที่เกี่ยวข้องกับการสืบพันธุ์อีกประการหนึ่ง คือการลดการพึ่งพาน้ำที่เป็นตัวกลางสำหรับการเคลื่อนที่ของ
เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้จากอับเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ไปยังเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียที่เจริญอยู่ในอับเซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย พืชบางกลุ่ม เช่น มอส เฟิร์น
เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ยังมีแฟลกเจลล่า (flagella) และต้องอาศัยน้ำในการปฏิสนธิ ดังนั้นพืชเหล่านี้จึงพบเจริญอยู่ในถิ่นที่อยู่ที่มีน้ำอยู่เสมอหรืออย่างน้อยมีน้ำในช่วงที่มีการผสมพันธุ์ แต่กลุ่มพืชสร้างเมล็ด เช่น สน พืชดอก ไม่ต้องพึ่งพาน้ำในการปฏิสนธิอีกต่อไป จึงทำให้สามารถเจริญในพื้นที่ที่ห่างจากแหล่งน้ำได้ 

 

          ส่วนการปรับตัวในด้านการกระจายพันธุ์นั้น ในกลุ่มพืชที่กระจายพันธุ์ด้วยสปอร์ ผนังสปอร์จะมีสารสปอโรพอลินิน (sporopollenin) เคลือบที่ผิวเพื่อป้องกันการสูญเสียน้ำขณะปลิวจากต้นสปอโรไฟต์ (sporophyte) ไปยังถิ่นที่อยู่ใหม่ที่เหมาะสมและสปอร์เหล่านี้จึงจะเจริญเป็นต้นแกมีโทไฟต์ต่อไปสำหรับพืชสร้างเมล็ดนั้นเมล็ดซึ่งมีเอ็มบริโออยู่ภายใน
จะได้รับการปกป้องด้วยเปลือกหุ้มเมล็ดจากสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม เช่น ความแห้งแล้ง หรือจากการกัดกินของสัตว์ต่างๆ เมื่อเมล็ดตกลงไปในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมจึงงอกและเจริญเป็นต้นสปอโรไฟต์ต่อไป 

 

          การปรับตัวของบรรพบุรุษพืชและพืชที่วิวัฒนาการต่อๆ มาดังที่กล่าวมานั้น เป็นตัวอย่างที่แสดงการปรับตัวเพียงบางลักษณะเท่านั้น พืชยังมีการปรับตัวในอีกหลาย ลักษณะจนสามารถขึ้นมาเจริญบนบกได้

 

          ลักษณะของพืช


          ในทางพฤกษศาสตร์ พืช หมายถึงสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ที่มีวัฏจักรชีวิต (life cycle) แบบสลับ (alternation of generation) เซลล์มีผนังเซลล์ (cell wall) ที่มีเซลลูโลสเป็นองค์ประกอบ  มี พลาสติด (plastids) ที่มีคลอโรฟิลล์ เอ และ บี (chrorophyll a และ b) สำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงและให้ออกซิเจนเป็นผลพลอยได้มีแป้งเป็นอาหารสะสม และที่สำคัญคือมีระยะเอ็มบริโอ (embryo) ในวัฏจักรชีวิต เอ็มบริโอของพืชเป็นต้นพืชขนาดเล็กประกอบด้วยส่วนที่จะเจริญเป็นราก ลำต้น และใบ ของพืชนั่นเอง

ภาพที่ 1 ลักษณะสำคัญของพืชดอก (ตามตำแหน่งลูกศรชี้) (ก) ผนังเซลล์ (ข) พลาสติด ชนิด
คลอโรพลาสต์พบสารสีคลอโรฟิลล์ a และ b (ค) แป้งที่สะสมภายในเซลล์ (ง) ต้นอ่อน
(Embryo) ของแพงพวยฝรั่ง
(ก) (ที่มา: http://www.asknature.org/images/uploads/strategy/)
(ข)-(ค) (ที่มา: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/)
(ง) (ที่มา: http://www.satriwit3.ac.th/files/1211201313292364/)

 

วัฏจักรชีวิตแบบสลับ (Alternation of generation)

ภาพที่ 2 แสดงวงชีวิตแบบสลับของพืช

 

          วงชีวิตแบบสลับ (Alternation of Generation) ประกอบด้วยช่วงชีวิตที่เป็น สปอโรไฟต์ (sporophyte generation) ทำหน้าที่สร้างสปอร์ (spore) สลับกับช่วงชีวิตที่เป็นแกมีโทไฟต์ (gametophyte generation) ทำหน้าที่สร้างแกมีต ( gamete) ได้แก่ เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้หรือสเปิร์ม (sperm) และเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียหรือไข่ (egg) ซึ่งจะมารวมกันเพื่อให้ได้เป็นเซลล์ใหม่คือ ไซโกต (zygote) อวัยวะสร้างเซลล์สืบพันธุ์ของพืชประกอบขึ้นด้วยหลายเซลล์ โดยมีเซลล์ที่เป็นหมัน (sterile cell) ห่อหุ้มอยู่รอบนอก การเจริญของพืชจาก ไซโกตไปเป็นสปอโรไฟต์จะต้องผ่านระยะที่เป็นเอ็มบริโอ (embryo) ก่อน คุณสมบัติทั้ง 2 ประการ ดังกล่าวนี้จะไม่พบในพวกสาหร่าย (algae)  พืชส่วนใหญ่จะมีสปอโรไฟต์เด่น คือมีขนาดที่มองเห็นได้ชัดเจนทั่วไป ในขณะที่แกมีโทไฟต์มีขนาดเล็กแทบมองไม่เห็นด้วยตาเปล่าในพืชบางกลุ่ม แกมีโทไฟต์ประกอบขึ้นด้วยเซลล์ที่เป็นแฮพลอยด์ (n) จำนวนมากทำหน้าที่สร้างแกมีต 

 

          สปอโรไฟต์ของพืชประกอบขึ้นด้วยเซลล์ที่เป็นดิพลอยด์ (2n) ทำหน้าที่สร้างสปอร์จากการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสของสปอร์มาเทอร์เซลล์ (spore mother cell) ที่อยู่ภายในอับสปอร์ (sporangium) สปอร์ ซึ่งเป็นเซลล์ที่เป็นแฮพลอยด์ (n) จะแบ่งตัวเจริญต่อไปเป็น  แกมีโทไฟต์ (n) ที่ทำหน้าที่สร้างแกมีตคือ สเปิร์ม และไข่ 

 

          การปฏิสนธิ (fertilization) คือ การรวมตัวกันของสเปิร์ม (n) และไข่ (n) จะทำให้ได้เซลล์ใหม่ที่เป็นดิพลอยด์ (2n) คือ ไซโกตเกิดขึ้นมา และต่อจากนั้นไซโกตจะแบ่งเซลล์ได้เป็นเอ็มบริโอ ก่อนที่จะเจริญต่อไปเป็นต้นสปอร์โรไฟต์

 

          ดังนั้นจึงกล่าวได้ว่า ไซโกตคือ เซลล์เริ่มต้นของช่วงสปอโรไฟต์ และสปอร์คือเซลล์เริ่มต้นของช่วงแกมีโทไฟต์    ในพืชกลุ่มที่ไม่สร้างเมล็ดส่วนใหญ่จะมีการสร้างสปอร์เพียงชนิดเดียว (homospore) ซึ่ง สปอร์ดังกล่าวจะแบ่งตัวและเจริญต่อไปเป็นแกมีโทไฟต์ที่ทำหน้าที่สร้างทั้งสเปิร์มและไข่บนต้นเดียวกัน แต่สำหรับพืชที่มีการสร้างเมล็ดแล้วทุกชนิด จะสร้างสปอร์เป็น 2 ชนิด (heterospore) ได้แก่ ไมโครสปอร์ (microspore) และ เมกะสปอร์ (megaspore) ไมโครสปอร์จะแบ่งตัวเจริญต่อไปเป็น ไมโครแกมีโทไฟต์ (microgametophyte) หรือแกมีโทไฟต์เพศผู้ (male gametophyte) ทำหน้าที่สร้างสเปิร์ม และเมกะสปอร์ จะแบ่งตัวเจริญต่อไปเป็นเมกะแกมีโทไฟต์ (megagametophyte) หรือแกมีโทไฟต์เพศเมีย (female gametophyte) ทำหน้าที่สร้างไข่ ต่อไป 

 

 

   

รวบรวมเรียบเรียงโดย ครูนันทนา สำเภา โรงเรียนปทุมราชวงศา
อำเภอปทุมราชวงศา จังหวัดอำนาจเจริญ