การตอบสนองของพืช
กลุ่มสาระ:
03_วิทยาศาสตร์
ระดับชั้น: ประถมศึกษาปีที่ 4

พืชเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมที่ได้รับ ไม่ว่าจะเป็นสิ่งแวดล้อมภายในหรือภายนอก การแสดงออกของพืชที่เป็นการตอบสนองต่อสิ่งเร้าต่างๆ ที่ได้รับอยู่ในรูปของการเคลื่อนไหว(plantmovement) รูปแบบของพัฒนาการ หรือการเจริญเติบโต และการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ เนื้อเยื่อ อวัยวะ หรือโครงสร้างต่างๆ ของพืช นั่นคือลักษณะสัณฐาน (morphology) หรือกายวิภาค (anatomy) ที่พืชแสดงออกมาให้เห็น รวมทั้งการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ทางสรีรวิทยา (physiology) ที่เกิดขึ้นในพืช ล้วนเป็นการตอบสนองหรือการปรับตัวของพืชให้เหมาะสมต่อสิ่งแวดล้อม โดยพืชจะมีกลไกภายในที่ใช้สารเคมีหรือสารบางอย่างในการส่งสัญญาณ เพื่อตอบรับและตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมที่พืชได้รับสารที่สำคัญเหล่านั้นมีหลายชนิด เช่น ฮอร์โมนพืช  รงควัตถุหรือสารสีชนิดต่างๆ เช่น คลอโรฟิลล์ เป็นต้น

1. ฮอร์โมนพืช

    เป็นกลุ่มสารเคมีที่พืชสร้างขึ้นมา และมีผลต่อกระบวนการทางสรีรวิทยา ตลอดจนการเจริญเติบโตของพืชเมื่อมีระดับความเข้มต่ำ ผลของฮอร์โมนพืชจะแสดงออกในแต่ละส่วนของพืช หรือมีการตอบสนองของแต่ละอวัยวะแตกต่างกันไปในแต่ละช่วงของการเจริญเติบโต การมีระดับฮอร์โมนพืชสูงหรือต่ำเกินไป จะทำให้เกิดการเจริญเติบโตที่ผิดปกติ ฮอร์โมนพืชอาจแบ่งออกได้เป็น 5 กลุ่ม คือ

1.ออกซิน   2. จิบเบอเรลลิน   3. ไซโตไคนิน   4. กรดแอบไซซิค   5. เอทีลีน

 

 

   

 

2. จังหวะรอบวัน

    ปรากฏการณ์บางอย่างที่สามารถสังเกตเห็นได้ในพืช เช่น การบานและหุบของดอกไม้นั้น พืชบางชนิดดอกจะบานในเวลากลางวัน และหุบในเวลากลางคืน เช่น ดอกบัวหลวง หรือดอกบัวสาย
    แต่ดอกไม้บางชนิดจะบานในเวลากลางคืน แล้วหุบหรือโรยไปในเช้าของวันรุ่งขึ้น เช่น ดอกบานดึก
    ดอกไม้บางชนิด เช่น ดอกสายหยุด จะส่งกลิ่นหอมจัดเฉพาะในช่วงเวลาเช้าๆ แต่พอถึงช่วงเวลาสายๆ ของวัน กลิ่นหอมจะจางลง
    หรือดอกราตรีซึ่งจะเริ่มมีกลิ่นหอมในเวลากลางคืน และกลิ่นจะจางไปในตอนเช้า
    หรือตัวอย่างในเรื่องของใบ เช่น ใบของต้นจามจุรี ถ้าสังเกตให้ดีจะเห็นว่า  ในช่วงเวลาตอนเย็นหรือกลางคืนใบจะเริ่มหุบพับเข้าหากัน และจะแผ่กางออกใหม่อีกครั้งหนึ่งในตอนเช้า

    จากตัวอย่างของปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเหล่านี้ เป็นข้อสังเกตที่บอกได้ว่า พืชน่าจะมีกลไกบางอย่างที่ทำให้สามารถรับรู้การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในรอบของหนึ่งวันได้ และมีวิธีต่างๆ ที่แสดงถึงการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงนั้นในรูปแบบที่ซ้ำๆ กันทุกวัน เรียก จังหวะรอบวัน

3. การเคลื่อนไหวของพืช

3.1 การเบน เป็นการเคลื่อนไหวที่เกิดจากการเจริญเติบโตของพืชที่มีการตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอก โดยการเบนเป็นการเคลื่อนไหวที่มีทิศทางที่แน่นอน และมีความสัมพันธ์โดยตรงต่อทิศทางหรือตำแหน่งของที่มาสิ่งเร้า การเบนนี้อาจเกิดขึ้นในลักษณะที่เบนเข้าหาสิ่งเร้า (positive tropism) หรือเบนออกจากสิ่งเร้า (negative tropism) ก็ได้ ถ้าสิ่งเร้าภายนอก คือ แสง จะเรียกการเบนนี้ว่า การเบนตามแสง แต่ถ้าสิ่งเร้า คือ แรงโน้มถ่วงของโลก จะเรียกการเบนตามความโน้มถ่วง

 

    ตัวอย่างของการเบนตามแสง ที่พบเห็นได้ในชีวิตประจำวัน คือ การที่พืชมักจะเบนหรือเอียงเข้าหาแสงอยู่เสมอ ดังจะเห็นได้ว่า ถ้าปลูกต้นไม้ในกระถาง แล้วนำไปวางไว้ในที่ที่ได้รับแสงด้านเดียว เช่น ริมหน้าต่าง หรือใต้ชายคาริมระเบียง โดยไม่มีการหมุนกระถางเพื่อเปลี่ยนด้านของ
กระถางที่จะได้รับแสงบ้าง ต้นไม้ที่ปลูกจะเสียรูปทรง คือจะมีการเจริญเติบโตที่ทำให้ลักษณะทรงพุ่มหรือลักษณะต้นเอียงหรือหันออกไปหาแสงด้านเดียว
 


    ลักษณะเช่นนี้เป็นการเคลื่อนไหว ที่เรียกว่า positive phototropism ทิศทางการเจริญของปลายยอดพืชที่เจริญยืดขึ้นไปในอากาศ ซึ่งจะตรงข้ามกับแรงโน้มถ่วงของโลกที่พุ่งเข้าสู่ศูนย์กลางของโลก จึงเป็นลักษณะของการเบนแบบ negative gravitropism

    ส่วนปลายรากพืชที่มีทิศทางการเจริญลงไปในดินเสมอ จะเป็นลักษณะของ positive gravitropism การเบนตามแสงที่เกิดขึ้นที่ปลายยอดนั้น ไม่ใช่เพราะพืชต้องการแสงมากขึ้น จึงโน้มเข้าหาแสง แต่เป็นเพราะอัตราการยืดตัวของเซลล์ด้านที่อยู่ตรงข้ามกับแหล่งกำเนิดแสงมีมากกว่าด้านที่ได้รับแสง จึงทำให้ลักษณะปลายยอดพืชเหมือนกับโน้มเข้าหาแสง

    ซึ่งปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นนี้เป็นผลจากฮอร์โมนออกซินซึ่งผลิตมากที่ปลายยอดพืช ออกซินจากปลายยอดที่ถูกลำเลียงลงมาด้านล่างจะมีการกระจายตัวไม่เท่ากัน โดยด้านที่ไม่ได้รับแสงจะมีปริมาณออกซินมากกว่าด้านที่ได้รับแสง ทำให้อัตราการยืดตัวของเซลล์บริเวณนี้สูงกว่าด้านที่ได้รับแสง ลักษณะปลายยอดพืชจึงเบนเข้าหาแสง ซึ่งกลไกที่ทำให้ออกซินเกิดการลำเลียงทางด้านข้างในลักษณะที่ไม่เท่ากันนี้ ยังไม่ทราบแน่ชัด

3.2 การเคลื่อนไหวแบบไม่มีทิศทางต่อสิ่งเร้า  การเคลื่อนไหวของพืชอีกแบบหนึ่งที่ตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอก แต่เป็นการตอบสนองแบบไม่มีทิศทางที่สัมพันธ์กับสิ่งเร้านั้นๆ การเคลื่อนไหวแบบไม่มีทิศทางนี้อาจมาจากการเจริญที่ไม่เท่ากัน หรืออาจเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของแรงดันเต่งที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ก็ได้

- การโค้งลง เป็นตัวอย่างของการเคลื่อนไหวแบบไม่มีทิศทางที่พบเห็นได้บ่อยในธรรมชาติ เช่น การโค้งลงของก้านใบ ซึ่งเกิดจากการเจริญที่ไม่เท่ากันของก้านใบ โดยด้านบนของก้านใบมีการเจริญมากกว่าทำให้ก้านใบเกิดการโค้งลง การบานของดอกไม้หลายชนิดที่ส่วนกลีบเลี้ยง กลีบดอกม้วนหรือพับลงด้านล่างก็เป็นลักษณะของการโค้งลงเช่นเดียวกัน

- การบานเมื่ออุ่น เป็นตัวอย่างของการเคลื่อนไหวแบบไม่มีทิศทางที่ตอบสนองต่ออุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงไป เช่น การบานของดอกไม้หลายชนิด เช่น ทิวลิป ที่จะบานเมื่ออุณหภูมิของอากาศสูงขึ้น เนื่องจากการเจริญของเซลล์ที่อยู่ด้านบนของกลีบมีมากกว่าเซลล์ที่อยู่ทางด้านล่าง

    ตัวอย่างของการเคลื่อนไหวแบบไม่มีทิศทางที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงแรงดันเต่ง คือ การหุบกลางคืนของใบและดอก ซึ่งเป็นการตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอกที่เป็นแสง เช่น ลักษณะที่ใบต้นจามจุรีหุบพับในตอนกลางคืน และจะกลับมาแผ่กางออกอีกครั้งหนึ่งในตอนเช้า
    ซึ่งการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นนี้เนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงแรงดันเต่งที่เกิดขึ้นในกลุ่มเซลล์พิเศษ ที่เรียกว่า motor cell ซึ่งเป็นเซลล์ผนังบางขนาดใหญ่ อยู่บริเวณโคนก้านใบที่มีลักษณะป่องหรือพองออก (pulvinous) ซึ่งน้ำที่อยู่ภายใน motor cell นี้สามารถเกิดออสโมซิสเข้าและออกได้อย่างรวดเร็ว จึงทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงแรงดันเต่งได้เร็วเช่นกัน ใบไมยราพที่มีการหุบของใบนั้นนอกจากมีลักษณะของการหุบกลางคืนแล้ว หากในตอนกลางวันต้นไมยราพได้รับแรงสั่นสะเทือนก็จะทำให้ใบหุบพับได้เช่นเดียวกัน ซึ่งเป็นการตอบสนองต่อแรงสั่นสะเทือน




ที่มา: www.sc.chula.ac.th/botany/eClass/2303107/response49.pdf
เว็บลิงค์: www.sc.chula.ac.th/botany/eClass/2303107/response49.pdf, http://www.lks.ac.th/student/kroo_aumara/bio01/17.html
คลิปอาร์ต:
คลิปวิดีโอ: