การตอบสนองของพืชต่อสิ่งเร้า
การตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายใน
สิ่งเร้าภายในที่มีผลต่อการแสดงพฤติกรรมการตอบสนองของพืช คือ ฮอร์โมน ซึ่งฮอร์โมนจะควบคุมการเจริญเติบโตของพืชด้วย ฮอร์โมนพืชชนิดหนึ่ง คือ ออกซิน (Auxin) ออกซินจะถูกผลิตโดยเซลล์ที่อยู่บริเวณปลายรากและปลายยอดพืช ซึ่งจะกระตุ้นการเจริญเติบโตของยอดพืชแต่จะยับยั้งการเจริญของรากออกซิน จะถูกกระตุ้นจากสิ่งเร้าภายนอก คือ แสงและแรงดึงดูดของโลก 2 กรณี ดังนี้
การตอบสนองของพืชต่อแสง (Phototropism) เมื่อพืชได้รับความเข้มของแสงไม่เท่ากันทุกด้าน พืชจะโค้งหรือเอียงยอดไปทางที่มีความเข้มข้นของแสงมากกว่าเสมอ
การตอบสนองของพืชต่อแรงโน้มถ่วงของโลก (Geotropism) รากพืชจะเจริญไปในทิศทางเดียวกับแรงโน้มถ่วงของโลก ส่วนลำต้นจะเจริญไปในทิศทางตรงข้ามกับแรงโน้มถ่วงของโลก
การตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอก
สิ่งเร้าภายนอก ได้แก่ แสง อุณหภูมิ น้ำ และการสัมผัส ซึ่งสิ่งเร้าเหล่านี้จะไปกระตุ้นให้ฮอร์โมนที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตของพืชกระจายไปยังส่วนต่าง ๆ ในปริมาณที่ไม่เท่ากันโดยพืชมีการตอบสนองต่อสิ่งเร้าต่าง ๆ ดังนี้การตอบสนองต่อแสง พืชส่วนใหญ่จะมีการตอบสนองต่อแสง โดยเฉพาะพืชที่ได้รับความเข้มของแสงไม่เท่ากันทุกด้าน พืชจะโค้งไปทางที่มีความเข้มข้นของแสงมากกว่า การตอบสนองต่อแสงที่ไม่เท่ากันนี้มักจะพบกับพืชที่ปลูกในที่ร่ม ทำให้พืชพยายามที่หันไปทางด้านที่แสงส่องมา เช่น การปลูกต้นไม้ใกล้หน้าต่าง ต้นไม้จะหันยอดไปทางหน้าต่าง ต้นทางตะวันจะหันดอกตามทิศทางการส่องแสงของดวงอาทิตย์ตลอดทั้งวันตั้งแต่เช้าจรดเย็น การหุบและการบานของดอกไม้ มีแสงมากระตุ้นให้กลุ่มเซลล์ด้านนอกและด้านในมีอัตราการเจริญเติบโตแตกต่างกัน ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ได้อธิบายเหตุผลการหุบและการบานของดอกไม้ไว้ ดังนี้
1) การหุบของดอกไม้ เกิดจากกลุ่มเซลล์ที่อยู่ด้านนอกของกลีบดอกมีการเจริญเติบโตเร็วกว่าเซลล์ที่อยู่ด้านใน
2) การบานของดอกไม้ เกิดจากกลุ่มเซลล์ที่อยู่ด้านในของกลีบดอกมีการเจริญเติบโตเร็วกว่ากลุ่มเซลล์ที่อยู่ด้านนอก
พืชตระกูลถั่วที่มีการหุบและกางใบ เช่น มะขาม จามจุรี พืชกลุ่มนี้มีกลุ่มเซลล์ลักษณะพิเศษอยู่ตรงก้านใบเรียกว่า พัลไวนัส (Pulvinus) ทำให้ก้านใบมีลักษณะพองออก ภายในประกอบด้วยเซลล์ที่มีขนาดใหญ่ ผนังบาง เมื่อได้รับน้ำเข้าไปจะทำให้เซลล์เหล่านี้เต่ง ใบจะกางออก ถ้าเซลล์เหล่านี้สูญเสียน้ำเซลล์ก็จะแฟบลง ทำให้ก้านใบหุบ ทั้งนี้จะมีแสงเป็นสิ่งเร้าที่มากระตุ้นเมื่อไม่มีแสงเซลล์ที่เต่งจะสูญเสียน้ำให้กับเซลล์ข้างเคียงและทำให้ใบหุบลง เมื่อได้รับแสงในเวลากลางวัน เซลล์จะได้รับน้ำกลับคืนมาจนเซลล์เต่งเต็มที่และทำให้ใบกางออกอีกครั้ง
การเคลื่อนไหวของเซลล์คุม จะเกิดขึ้นโดยมีแสงเป็นสิ่งเร้าภายนอกมากระตุ้น ทำให้พืชเกิดการสังเคราะห์ด้วยแสงและมีน้ำตาลสะสมอยู่ภายในเซลล์คุมมาก ทำให้ความเข้มข้นขอสารละลายน้ำตาลในเซลล์คคุมสูงกว่าความเข้มข้นของสารในเซลล์ที่อยู่ข้างเคียง น้ำจากเซลล์ข้างเคียงจึงออสโมซิสผ่านเข้าเซลล์คุมจนเซลล์คุมเต่งเต็มที่ แต่เนื่องจากผนังของเซลล์คุมมีความหนาไม่เท่ากัน คือ ผนังด้านที่อยู่ติดกับปากใบจะหนากว่าด้านอื่นทำให้ผนังเซลล์โก่งตัวออกไปทางด้านข้าง ส่งผลให้ปากใบที่อยู่ระหว่างเซลล์คุมเปิดแยกห่างออกจากกัน เรียกว่า ปากใบเปิด
การตอบสนองต่ออุณหภูมิ
ชนิดของพืชตามระดับความสูงของภูเขานั้นแสดงให้เห็นถึงการตอบสนองต่ออุณหภูมิได้ชัดเจน เช่น ภูเขาทางภาคตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศไทยเริ่มจากบริเวณชิงเขา ซึ่งสภาพดินค่อนข้างแห้งแล้ง เมื่อมาถึงความสูงประมาณ 900 เมตร อากาศจะค่อนข้างเย็นกว่าบริเวณเชิงเขา สภาพป่าจึงเปลี่ยนไปเป็นป่าดิบแล้ง ซึ่งประกอบด้วยไม้สูงใหญ่ จำพวกไม้ยาง กระบก ขึ้นปกคลุมพื้นดิน เมื่อขึ้นสู่ระดับ 1,000 เมตร สภาพอากาศค่อนข้างเย็น ป่าส่วนใหญ่เป็นป่าดิบเขา ต้นไม้ส่วนใหญ่เป็นพวกชอบอากาศเย็น มีความชื้นสูง เช่น จำปีป่า ต้นไม่สูงใหญ่นัก บนยอดเขาซึ่งสูงประมาณ 1,200 เมตรขึ้นไป อากาศเย็นตลอดปี สภาพป่าจะเปลี่ยนไปโดยสิ้นเชิง โดยต้นไม้ส่วนใหญ่เป็นสน นอกจากนี้ยังมีพวกพืชจับแมลง เช่น หยาดน้ำค้าง หม้อข้าวหม้อแกงลิง เป็นต้นการตอบสนองต่อน้ำ
การตอบสนองของพืชต่อปริมาณน้ำ สังเกตได้จากพืชชที่เจริญเติบโตในบริเวณที่แห้งแล้ง เช่น พืชในทะเลทราย ซึ่งบริเวณทะเลทรายในแต่ละปีจะมีฝนตกเฉลี่ยน้อยกว่า 250 มิลลิเมตรต่อปี ดังนั้นพืชที่ขึ้นในทะเลทรายจะต้องมีการปรับตัวเพื่อตอบสนองต่อปริมาณน้ำที่มีน้อย โดยพืชบางชนิดจะมมีพืชบางชนิดลดขนาดของใบหรือเปลี่ยนให้อยู่ในรูปของหนามเพื่อลดการสูญเสียน้ำการตอบสนองต่อการสัมผัส
การตอบสนองต่อการสัมผัสของพืชมีหลายรูปแบบ เช่น ใบไมยราบเมื่อถูกสัมผัส ใบจะหุบ เนื่องจากที่โคนของใบมีดต่อมมรับสัมผัสเมื่อถูกกระตุ้นจะส่งความรู้สึกไปยังใบ ทำให้ใบหุบได้หรือต้นหม้อข้าวหม้อแกงลิง เมื่อแมลงตกลงไปฝาใบจะปิดทันทีหรือต้นกาบหอยแครง เมื่อแมลงมาสัมผัสในส่วนของใบที่มีลักษณะคล้ายฝา ฝานั้นจะถูกปิดเข้าหากัน ทำให้แมลงไม่สามารถหลุดรอดออกมาได้จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
การตอบสนองของพืช (อังกฤษ: plant perception หรือ plant response) คือ การตอบสนองของพืชต่อสิ่งเร้าภายนอกและสิ่งเร้าภายใน เป็นกลไกที่เกิดขึ้นจากการทำงานของฮอร์โมนพืชหรือกลไกต่าง ๆ ของเซลล์ทำให้พืชเกิดการเคลื่อนไหว
สิ่งเร้า
สิ่งเร้า (Stimulus) คือ สิ่งที่ส่งผลหรือมีอิทธิผลต่อการตอบสนองของพืช ซึ่งสามารถแบ่งออกได้ 2 กลุ่ม คือ สิ่งเร้าจากภายนอก และ สิ่งเร้าจากภายใน การตอบสนองของพืชในลักษณะที่แตกต่างกันไปก็มีปัจจัยมาจากสิ่งเร้าเหล่านี้ เป็นต้นว่า
- ระยะเวลาที่ใช้ในการกระตุ้นของสิ่งเร้า เช่น ไม่กี่นาทีหรือยาวนานหลายชั่วโมง
- อายุและชนิดเซลล์ที่หน่วยรับความรู้สึก (receptor)
- ปริมาณหรือความเข้มข้นของสิ่งเร้า
ทั้งนี้การตอบสนองอาจเกิดแบบย้อนกลับได้ หรือ ย้อนกลับไม่ได้เติบโต
สิ่งเร้าภายใน
สิ่งเร้าจากภายใน (Internal Stimulator) เช่น ฮอร์โมน และพันธุกรรม โดยฮอร์โมนพืชเป็นสารควบคุมการเจริญเติบโตของพืช ตัวอย่างเช่น ออกซิน ซึ่งเป็นฮอร์โมนชนิดหนึ่งผลิตอยู่บริเวณปลายรากและปลายยอด จะกระตุ้นการเจริญเติบโตของยอดพืช แต่ยับยั้งการเจริญเติบโตของราก ออกซินจะถูกกระตุ้นจากสิ่งเร้าภายนอกอีกทีหนึ่งคือแสงและแรงดึงดูดของโลก
การตอบสนอง
มีหลายประเภทได้แก่
- การเคลื่อนไหว ซึ่งจะมีบริเวณ/โครงสร้างที่เกิดการเคลื่อนไหว และทิศทางของการเคลื่อนไหวแตกต่างกันไป
- การปล่อยสารเคมี
- การเปลี่ยนแปลงลักษณะของเนื้อเยื่อ
การเคลื่อนไหวที่มีทิศทางสัมพันธ์กับทิศทางของสิ่งเร้า หรือการเบน(Tropism) สามารถแบ่งได้หลายอย่างตามชนิดของสิ่งเร้า เช่น
| ประเภทการเบน | ภาษาอังกฤษ |
|---|---|
| การเบนตามแสง | Phototropism |
| การเบนเนื่องจากความโน้มถ่วง | Gravitropism |
| การเบนเนื่องจากสารเคมี | Chemotropism |
| การเบนเนื่องจากการสัมผัส | Thigmotropism |
| การโน้มตอบสนองความร้อน | Thermotropism |
| การเบนตอบสนองความชื้น | Hydrotropism |
| การเบนตามตำแหน่งดวงอาทิตย์ | Heliotropism |
การเคลื่อนไหวของพืชแบบไม่สัมพันธ์ต่อสิ่งเร้า (nastic movment) สามารถแบ่งได้ดังนี้
| ประเภทการเคลื่อนไหว | ภาษาอังกฤษ |
|---|---|
| การบานกลางวัน | Photonasty |
| การหุบกลางคืน | Nyctinasty |
| การบานเมื่ออุ่น | Thermonasty |
| การหุบเพราะสัมผัส | Thigmonasty/Seismonasty |
| การหุบเพราะขาดน้ำ | Hydronasty |
ฮอร์โมนพืช
สารควบคุมการเจริญเติบโต (plant growth regulators) หรือ ฮอร์โมนพืช (plant hormone) เป็นสารเคมีที่พืชสร้างขึ้นในปริมาณที่น้อยมากส่งผลถึงนื้อเยื่อเพื่อควบคุมการเจริญเติบโตของพืช เช่น
| การตอบสนองของพืช ช่วงเวลาที่มีชีวิตอยู่: ตอนต้นยุคแคมเบรียนถึงปัจจุบัน, 520–0 Ma | |
|---|---|
 | |
| การจำแนกชั้นทางวิทยาศาสตร์ | |
| โดเมน: | Eukaryota |
| (unranked): | Archaeplastida |
| อาณาจักร: | Plantae Haeckel, 1866[1] |
| ส่วน | |
| |
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น