เรื่องที่ 2 การสืบพันธุ์ของพืชดอกดอกไม้นานาชนิด จะเห็นว่านอกจากจะมีสีต่างกันแล้วยังมีรูปร่าง ขนาด และโครงสร้างขอกดอกแตกต่างกัน ดอกบางชนิดมีกลีบดอกซ้อน กันหลายชั้น บางชนิดมีกลีบดอกไม่มากนักและมีชั้นเดียวดอกบางชนิดมีขนาดใหญ่มาก บางชนิดเล็กเท่าเข็มหมุด นอกจากนี้ดอกบางชนิด Show มีกลิ่นหอมน่าชื่นใจ แต่บางชนิดมีกลิ่นฉุนหรือบางชนิดไม่มีกลิ่น ความหลากหลายของดอกไม้เหล่านี้เกิดจากการที่พืชดอกมีวิวัฒนาการมายาวนาน จึงมีความหลากหลายทั้งสี รูปร่างโครงสร้าง กลิ่น ฯลฯ แต่ถึงแม้จะมีความแตกต่างกันดอกก็ทำหน้าที่เหมือนกันคือ เป็นอวัยวะสืบพันธุ์ของพืช โครงสร้างของ ชนิดของดอกถ้าพิจารณาส่วนประกอบของดอกเป็นเกณฑ์จะแบ่งชนิดของดอกไม้ได้ 2 ชนิด 1. ดอกครบส่วน หมายถึง ดอกไม้ที่มีส่วนประกอบครบทั้ง 4 วงคือ กลีบเลี้ยงกลีบดอกเกสรตัวผู้ และเกสรตัวเมีย อยู่ในดอกเดียวกันเช่น ดอกแพงพวยดอกบัวดอกผักบุ้งดอกกุหลาบดอกชบาดอกพู่ระหงและดอกมะเขือดอกต้อยติ่ง 2. ดอกไม่ครบส่วน หมายถึง ดอกไม้ที่มีส่วนประกอบไม่ครบทั้ง 4 วงในดอกเดียวกัน เช่นดอกจำปา ไม่มีกลีบเลี้ยงดอกตำลึง ไม่มีเกสรตัวผู้หรือเกสรตัวเมียดอกข้าวโพดดอกมะละกอดอกฟักทองดอกแตงกวาและดอกบวบ ถ้าพิจารณาเกสรตัวผู้และเกสรตัวเมียเป็นเกณฑ์จะแบ่งชนิดของดอกไม้ได้ 2 ชนิด 1. ดอกสมบูรณ์เพศ หมายถึง ดอกที่มีทั้งเกสรตัวผู้และเกสรตัวเมียอยู่ในดอกเดียวกัน เช่น ดอกมะเขือดอกชบาดอกข้าว ดอกต้อยติ่งดอกมะม่วงดอกบัวดอกชงโคดอกอัญชันดอกถั่วดอกกุหลาบ 2. ดอกไม่สมบูรณ์เพศ หมายถึง ดอกที่มีแต่เกสรตัวผู้หรือเกสรตัวเมียอย่างใดอย่างหนึ่ง เช่น ดอกข้าวโพด ดอกตำลึงดอกฟักทอง ดอกมะละกอและดอกบวบ ดอกของพืชแต่ละชนิดจะมีจำนวนดอกบนก้านดอกไม่เท่ากัน จึงสามารถแบ่งดอกออกเป็น 2 ประเภท คือดอกเดียว (solotary flower)และช่อดอก (inflorescences flower) - ดอกเดี่ยว หมายถึง ดอกหนึ่งดอกที่พัฒนามาจากตาดอกหนึ่งตา ดังนั้นดอกเดี่ยวจึงมีหนึ่งดอกบนก้านดอกหนึ่งก้าน เช่น ดอกมะเขือเปราะ จำปี บัว เป็นต้น - ช่อดอก หมายถึง ดอกหลายดอกที่อยู่บนก้านดอกหนึ่งก้าน เช่น เข็ม ผักบุ้ง มะลิ กะเพรา กล้วย กล้วยไม้ ข้าว เป็นต้น แต่การจัดเรียงตัว และการแตกกิ่งก้านของช่อดอกมีความหลากหลายนักวิทยาศาสตร์ใช้ลักษณะการจัดเรียงตัวและการแตกกิ่งก้าน ของช่อดอกจำแนกช่อดอกออกเป็นแบบต่างๆ ช่อดอกบางชนิดมีลักษณะคล้ายดอกเดี่ยว ดอกย่อยเกิดตรงปลายก้านช่อดอกเดียวกัน ไม่มีก้านดอกย่อยดอกย่อยเรียงกัน อยู่บนฐานรองดอกที่โค้งนูนคล้ายหัว เช่น ทานตะวัน ดาวเรือง บานชื่นบานไม่รู้โรย ดาวกระจาย เป็นต้นช่อดอกแบบนี้ประกอบด้วย ดอกย่อยๆ 2 ชนิด คือ ดอกวงนอกอยู่รอบนอกของดอก และดอกวงในอยู่ตรงกลางดอกดอกวงนอกมี 1 ชั้น หรือหลายชั้นเป็น ดอกสมบูรณ์เพศ หรือไม่สมบูรณ์เพศก็ได้ ส่วนมากเป็นดอกเพศเมียส่วนดอกวงในมักเป็นดอกสมบูรณ์เพศมีกลีบดอกเชื่อมกันเป็นรูปทรงกระบอกอยู่เหนือรังไข่ การสร้างเซลล์สืบพันธุ์ของพืชดอกการสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ของพืชดอกจะเกิดขึ้นภายในอับเรณู (anther)โดยมีไมโครสปอร์มาเทอร์เซลล์ (microspore mother cell) แบ่งเซลล์แบบไมโอซิสได้ 4 ไมโครสปอร์ (microspore)แต่ละเซลล์มีโครโมโซมเท่ากับ n หลังจากนั้นนิวเคลียสของไมโครสปอร์จะแบ่ง แบบไมโทซิส ได้ 2 นิวเคลียส คือเจเนอเรทิฟนิวเคลียส (generativenucleus)และทิวบ์นิวเคลียส (tube nucleus)เรียกเซลล์ในระยะนี้ว่า ละอองเรณู(pollen grain)หรือแกมีโทไฟต์เพศผู้ (male gametophyte)ละอองเรณูจะมีผนังหนา ผนังชั้นนอกอาจมีผิวเรียบืหรือเป็นหนามเล็กๆ แตกต่างกันออกไปตามแต่ละชนิดของพืช เมื่อละอองเรณูแก่เต็มที่อับเรณูจะแตกออกทำให้ละอองเรณูกระจายออกไปพร้อมที่จะผสมพันธุ์ต่อไปได้ การสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียของพืชดอกเกิดขึ้นภายในรังไข่ ภายในรังไข่อาจมีหนึ่งออวุล (ovule)หรือหลายออวุล ภายใน ออวุลมีหลายเซลล์ แต่จะมีเซลล์หนึ่งที่มีขนาดใหญ่ เรียกว่า เมกะสปอร์มาเทอร์เซลล์(megaspore mother cell)มีจำนวนโครโมโซม 2n ต่อมาจะแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสได้ 4 เซลล์สลายไป 3 เซลล์ เหลือ 1 เซลล์ เรียกว่าเมกะสปอร์ (megaspore) หลังจากนั้น นิวเคลียสของ เมกะสปอร์จะแบ่งแบบไมโทซิส3 ครั้ง ได้ 8 นิวเคลียส และมีไซโทพลาซึมล้อมรอบ เป็น 7 เซลล์ 3 เซลล์อยู่ตรงข้ามกับไมโครไพล์ (micropyle)เรียกว่าแอนติแดล (antipodals)ตรงกลาง 1 เซลล์มี 2 นิวเคลียสเรียกเซลล์โพลาร์นิวคลีไอ (polar nuclei cell) ด้านไมโครไพล์มี 3 เซลล์ ตรงกลางเป็นเซลล์ไข่ (egg cell)และ2 ข้างเรียกซินเนอร์จิดส์ (synergids)ในระยะนี้ 1 เมกะสปอร์ได้พัฒนามาเป็น แกมีโทไฟต์ที่เรียกว่าถุงเอ็มบริโอ (embryo sac)หรือแกมีโทไฟต์เพศเมีย (female gametophyte) การถ่ายละอองเรณูการถ่ายละอองเรณู หมายถึง ปรากฏการณ์ที่ละอองเรณูปลิวมาตกบนยอดเกสรตัวเมียของดอกชนิดเดียวกันจะเกิดขึ้นเมื่อละอองเรณูแก่เต็มที่ อับเรณูก็จะแตกออกเกิดเป็นละอองกระจายไป โดยอาศัยลม น้ำ หรือสิ่งอื่นๆพาไปในที่ต่างๆโดยเฉพาะแมลง พืชดอกแต่ล่ะชนิดมีละอองเรณู และรังไข่ที่มีรูปร่างลักษณะ และจำนวนที่แตกต่างกันเมื่ออับเรณูแก่เต็มที่ผนังของอับเรณูจะแตกออกละอองเรณูจะกระจายออกไปตกบนยอดเกสร ตัวเมียโดยอาศัยสื่อต่างๆพาไป เช่น ลม น้ำ แมลง สัตว์ รวมทั้งมนุษย์ เป็นต้น ปรากฏการณ์ที่ละอองเรณูตกลงสู่ยอดเกสรตัวเมีย เรียกว่า การถ่ายละอองเรณู (pollination) การปฏิสนธิเมื่อละอองเรณูตกลงบนยอดเกสรเพศเมีย ทิวบ์นิวเคลียสของละอองเรณูแต่ละอันจะสร้างหลอดละอองเรณูด้วยการงอกหลอดลงไปตาม ก้านเกสรเพศเมียผ่านทางรูไมโครไพล์ของออวุล ระยะนี้เจเนอเรทิฟนิวเคลียสจะแบบนิวเคลียสแบบไมโทซิสได้ 2 สเปิร์มนิวเคลียส (spermnucleus) สเปิร์มนิวเคลียสหนึ่งจะผสมกับเซลล์ไข่ได้ไซโกต ส่วนอีกสเปิร์มนิวเคลียสจะเข้าผสมกับเซลล์โพลาร์นิวเคลียสไอได้เอนโดสเปิร์ม (endosperm) เรียกการผสม 2 ครั้ง ของสเปิร์มนิวเคลียสนี้ว่า การปฏิสนธิซ้อน (double fertilization) ลำดับขั้นตอนในกระบวนการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศสรุปได้ดังนี้ 1. เกิดการถ่ายละอองเรณู
2. ละอองเรณูงอกเป็นหลอดแทงลงไปตามก้านเกสรตัวเมียเรียกว่า หลอดละอองเรณู 4. หลอดละอองเรณูแทงเข้าไปในออวุลทางรูไมโครไพล์โดยสเปิร์มเซลล์หนึ่งจะเข้าไปผสมกับไข่สเปิร์มที่เหลืออีกเซลล์หนึ่งจะเข้าไปผสมกับ โพลาร์นิวเคลียส เรียกการปฏิสนธิแบบนี้ว่า การปฏิสนธิซ้อน หลังการปฏิสนธิส่วนต่าง ๆ ของดอกมีการเปลี่ยนแปลงดังนี้ 1. รังไข่ ( ovary ) เจริญเป็นผล 2. ผนังรังไข่ ( ovary wall ) เจริญไปเป็นเปลือกและเนื้อของผลไม้ 3. ออวุล ( ovule ) จะเจริญไปเป็นเมล็ด 4. ไข่ ( egg ) จะเจริญไปเป็นต้นอ่อนอยู่ภายในเมล็ด 5. โพลาร์นิวเคลียส ( polar nucleus ) จะเจริญไปเป็นเอนโดสเปิร์ม ( endosperm ) 6. เยื่อหุ้มออวุล ( integument ) จะเจริญเป็นเปลือกหุ้มเมล็ด 7. สำหรับส่วนประกอบอื่น ๆ ของดอกจะเหี่ยวแห้งและสลายตัวไป 8. วัฏจักรชีวิตของพืช 9. วัฏจักรชีวิตหมายถึงระยะการเจริญเติบโตและพัฒนาทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตหนึ่งๆ เริ่มตั้งแต่ระยะการสร้างไซโกต (zygote) จนถึงการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ (gamete) ดังตัวอย่างวัฏจักรชีวิตพืชดอกทั่วๆไปในแผนภาพข้างล่าง วัฏจักรชีวิตโดยทั่วไปของพืชดอกประกอบด้วยลักษณะต่างๆ ดังนี้ 1. มีวัฏจักรชีวิตแบบสลับ (alternation of two generations) คือมีสองชั่วรุ่นสลับกัน ระหว่างชั่วรุ่นสปอโรไฟต์ (sporophyte) ที่มีจำนวนโครโมโซมสองชุด (2n) และชั่วรุ่นแกมีโทไฟต์ (gametophyte) ที่มีจำนวนโครโมโซมชุดเดียว (1n) 2. มีต้นพืชที่ไม่เหมือนกันสองแบบ คือ สปอโรไฟต์สร้างสปอร์ (spore) สำหรับสืบพันธุ์ แกมีโทไฟต์เพศผู้หรือเรณูที่กำลังงอก และ/หรือแกมีโทไฟต์เพศเมียหรือถุงเอ็มบริโอแกมีโทไฟต์ทั้งสองชนิดนี้สร้าง เซลล์สืบพันธุ์ (gamete) ที่มีหน้าที่สืบพันธุ์เช่นกันจะเห็นได้ว่าแกมีโทไฟต์เป็นส่วนที่อยู่ในดอก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเกสร เพศผู้และเพศเมีย แกมีโทไฟต์จึงมีขนาดเล็กมาก นี่คือความจริงในอาณาจักรพืชที่ว่าแกมีโทไฟต์ของพืชดอกมีขนาดเล็กลงมาก เล็กกว่าของพืชมีสปอร์ต่างแบบ (heterosporous plant) ชนิดอื่นๆ รวมทั้งของพืชเมล็ดเปลือยด้วย ส่วนแกมีโทไฟต์นี้เป็นส่วนที่ ไม่ค่อยจะคุ้นเคยในชีวิตประจำวันของเรา 3. ในวัฏจักรชีวิตของพืชดอกส่วนใหญ่ ชั่วรุ่นที่มีจำนวนโครโมโซมสองชุดจะเด่นกว่าชั่วรุ่นที่มีจำนวนโครโมโซมชุดเดียว ดังที่เราเห็นต้นข้าวหรือต้นผักกาดอย่างชัดเจน เราเรียกวัฎจักรชีวิตเช่นนี้ว่า diplonticซึ่งตรงข้ามกับพวกสาหร่าย (algae) ที่มีชั่วรุ่นที่มี จำนวนโครโมโซมหนึ่งชุด (สาหร่ายที่เรามองเห็น) เด่นกว่า วัฎจักรชีวิตเช่นนี้เรียกว่า haplontic
|