การตอบสนองของพืช เกิดจากปัจจัยอะไรบ้าง และจำแนกเป็นกี่ประเภท อย่างไร

การตอบสนองของพืช (Plant Responses)

การตอบสนองของพืช กลไกทางชีวภาพเพื่อความอยู่รอดของสายพันธุ์

ลักษณะที่สำคัญประการหนึ่งของสิ่งมีชีวิต คือ การตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่ง การตอบสนองของพืช ทุกชนิดบนโลก ต่างตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมและสิ่งเร้าภายนอก ไม่ว่าจะเป็นแสงสว่าง อุณหภูมิ ความชื้น หรือการสัมผัสจากภัยอันตราย เช่นเดียวกับสัตว์หรือสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น ๆ ถึงแม้พืชส่วนใหญ่ที่หยั่งรากลึกลงดินเหล่านี้จะไม่สามารถเคลื่อนที่ไปมาได้อย่างอิสระก็ตาม

การตอบสนองของพืช (Plant Response) คือ การเปลี่ยนแปลงวิธีการเติบโตทางธรรมชาติ เนื่องจากพืชไม่มีระบบประสาทที่ทำหน้าที่ควบคุมการตอบสนองโดยตรง ดังนั้น โดยทั่วไปแล้ว การตอบสนองของพืชจึงถูกควบคุมโดยฮอร์โมน (Hormone) ซึ่งเป็นโมเลกุลของสารเคมีภายในร่างกายหรือกลไกต่าง ๆ ของเซลล์ที่ทำการตอบสนองต่อสิ่งเร้าเหล่านั้น (Stimulus) โดยมีระยะเวลาของการถูกกระตุ้น ปริมาณหรือความเข้มข้นของสิ่งเร้า และชนิดเซลล์ที่ทำหน้าที่รับความรู้สึก (Receptor) เป็นปัจจัยหลักที่ทำให้พืชเกิดการตอบสนองในลักษณะต่าง ๆ ทั้งเพื่อการปรับตัวให้เหมาะสมกับสิ่งแวดล้อมและเพื่อดำรงเผ่าพันธุ์ให้อยู่รอดต่อไป

การตอบสนองของพืช, ฮอร์โมนพืช, การหุบของใบ, ต้นไม้กินแมลง

การตอบสนองของพืชต่อสิ่งแวดล้อม สามารถจำแนกออกเป็น 2 ประเภทหลัก จากลักษณะการเคลื่อนไหวเมื่อถูกกระตุ้น ได้แก่

การเคลื่อนไหวตอบโต้อย่างมีทิศทาง (Tropism) หมายถึง การเคลื่อนไหวที่เกิดจากการเจริญเติบโตของพืช โดยมีทิศทางการตอบสนอง ดังนี้

  • มีทิศทางสัมพันธ์หรือเข้าหาสิ่งเร้า (Positive Tropism)
  • มีทิศทางตรงข้ามหรือหลีกหนีจากสิ่งเร้า (Negative Tropism)

ซึ่งการตอบสนองในลักษณะนี้ ส่วนใหญ่เกิดจากการกระตุ้นของปัจจัยภายนอก (Paratonic Movement) ซึ่งสามารถจำแนกออก 5 ประเภทตามชนิดของสิ่งเร้า คือ

  • การตอบสนองต่อแสง (Phototropism) คือ การเคลื่อนที่ของพืชจากการกระตุ้นของแสง ซึ่งปลายยอดพืชหรือลำต้นของพืชส่วนใหญ่มีทิศทางการเจริญเติบโตเข้าหาแสงสว่าง หรือ โค้งตัวไปทางที่มีความเข้มข้นของแสงมากกว่า (Positive Phototropism) ในขณะที่ปลายราก มักมีทิศทางการเจริญเติบโตหนีห่างออกจากแสงสว่าง (Negative Phototropism)
LOHMEN, SAXONY, GERMANY – 2016/07/21: Some blossoms of common sunflowers (Helianthus annuus) are standing out of a whole sunflower field. (Photo by Frank Bienewald/LightRocket via Getty Images)
  • การตอบสนองต่อแรงโน้มถ่วงของโลก (Geotropism) คือ การเคลื่อนที่ของพืชจากการอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงโลก ซึ่งโดยทั่วไป รากของพืชมักเจริญเข้าหาแรงโน้มถ่วงของโลก (Positive Geotropism) สังเกตได้จากการชำแรกลึกลงดินของรากพืช เพื่อดูดซึมน้ำและแร่ธาตุ ในขณะที่ส่วนปลายยอดพืชหรือลำต้น มักเจริญเติบโตในทิศทางตรงข้าม (Negative Geotropism) เพื่อชูช่อ ผลิใบ และออกรับแสงสว่าง
  • การตอบสนองต่อน้ำ (Hydrotropism) คือ การเคลื่อนที่ของพืชจากปัจจัยของน้ำและความชื้น ซึ่งรากของพืชส่วนใหญ่ มักงอกไปยังทิศทางที่มีน้ำและความชื้นหล่อเลี้ยงเสมอ
  • การตอบสนองต่อสารเคมี (Chemotropism) คือ การเคลื่อนที่ของพืช โดยการเจริญเข้าหาหรือหลีกหนีจากสารเคมีบางอย่างเป็นสิ่งเร้า อย่างเช่น การงอกของหลอดละอองเรณูไปยังรังไข่ของพืช โดยมีสารเคมีบางชนิด เช่น กลูโคส (Glucose) และกรดมาลิค (Malic Acid) เป็นสิ่งเร้า
  • การตอบสนองต่อการสัมผัส (Thigmotropism) คือ การเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงของแรงดันเต่ง (Turgor Movement) หรือการเปลี่ยนแปลงของปริมาณน้ำภายในเซลล์พืช ซึ่งส่งผลให้พืชบางชนิดสามารถตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอกได้รวดเร็วยิ่งขึ้น เช่น

การหุบของใบจากการสะเทือน (Contract Movement) เช่น การหุบใบของต้นไมยราบ ซึ่งมีความไวสูงต่อสิ่งเร้า โดยเฉพาะจากการสัมผัส

การตอบสนองของพืช, ฮอร์โมนพืช, การหุบของใบ, ต้นไม้กินแมลง

การหุบของใบพืชเพื่อจับแมลง เช่น ใบของต้นหม้อข้าวหม้อแกงลิง ซึ่งจะเกิดการหุบของใบทันที เมื่อมีแมลงบินมาเกาะพร้อมกับการปล่อยเอนไซม์ออกมา เพื่อย่อยแมลงเป็นอาหาร

การตอบสนองของพืช, ฮอร์โมนพืช, การหุบของใบ, ต้นไม้กินแมลง

รวมไปถึงการหุบใบตอนพลบค่ำ (Sleep Movement) เช่น การหุบของใบของต้นก้ามปู มะขาม ต้นแค หรือใบของพืชตระกูลถั่ว ซึ่งจะหุบลงเพื่อเป็นการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงความเข้มของแสง และการเปิดปิดของปากใบ (Guard Cell Movement) ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่ของเซลล์บริเวณปากใบ โดยมีแสงเป็นสิ่งเร้า

การเคลื่อนไหวตอบโต้อย่างไร้สัมพันธ์กับทิศทางของสิ่งเร้า (Nasty/Nastic Movement) หมายถึง การตอบสนองที่มีทิศทางการเคลื่อนที่ คือ ขึ้นและลงเท่านั้น โดยไม่สัมพันธ์กับทิศทางของสิ่งเร้า เช่น

การหุบและบานของดอกไม้ (Hyponasty – Epinasty) เกิดจากอัตราการเจริญเติบโตของกลุ่มเซลล์ด้านนอกและด้านในที่แตกต่างกัน ซึ่งเป็นผลจากการกระตุ้นของแสง ความชื้น และอุณหภูมิ อย่างเช่น การหุบของดอกบัวในตอนกลางคืน ก่อนจะบานในตอนเช้า หรือ ดอกกระบองเพชรที่ส่วนใหญ่มักบานในตอนกลางคืนและหุบในตอนกลางวัน เป็นต้น

การตอบสนองของพืช, ฮอร์โมนพืช, การหุบของใบ, ต้นไม้กินแมลง

นอกจากนี้ พืชยังสามารถถูกกระตุ้นจากสิ่งเร้าภายใน (Autonomic Movement) โดยเฉพาะจากสารเคมีหรือฮอร์โมนภายในของพืชเอง ทำให้เกิดการตอบสนองและการเจริญในลักษณะต่าง ๆ ดังนี้

การเอนหรือการแกว่งของยอดไปมา (Nutation Movement) คือ การเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นเฉพาะที่บริเวณยอดของพืชบางชนิด โดยเฉพาะในพืชตระกูลถั่วจากอัตราการเจริญเติบโตของกลุ่มเซลล์บริเวณด้านข้างของลำต้นไม่เท่ากัน

การบิดเป็นเกลียวของลำต้น (Spiral Movement) คือ การเคลื่อนไหวที่บริเวณปลายยอดของพืช ซึ่งสามารถบิดเป็นเกลียว เพื่อพันรอบแกนหรือหลักของลำต้นพืชชนิดอื่น หรือที่เรียกว่า “การเจริญของมือเกาะ” (Tendril) ซึ่งเป็นโครงสร้างของพืชที่สามารถยื่นออกไปเกาะพันลำต้นไม้ชนิดอื่น โดยเฉพาะพืชไม้เลื้อย เช่น ต้นตำลึง ต้นพลู และต้นองุ่นที่สามารถบิดลำต้นเป็นเกลียวไปรอบ ๆ เพื่อยึดเกาะไม้ยืนต้นชนิดอื่นในการดำรงชีพ

สืบค้นและเรียบเรียง
คัดคณัฐ ชื่นวงศ์อรุณ


ข้อมูลอ้างอิง

มหาวิทยาลัยขอนแก่น – https://plantresponse.weebly.com/uploads/2/6/6/0/26603615/.pdf
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) – https://www.scimath.org/lesson-biology/item/9432-2018-11-14-08-51-04
LeavingBio.net – http://leavingbio.net/plant-responses/
CK-12 Foundation – https://www.ck12.org/biology/plant-responses/lesson/Plant-Responses-BIO/


เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : ระบบต่อมไร้ท่อ (Endocrine System)

เรื่องแนะนำ

HackVax โมเดลฉีดวัคซีนที่แฮกทุกขั้นตอน เพื่อสร้างประสบการณ์ที่ดีและการบอกต่อ

วัคซีนคือหนทางเยียวยาสถานการณ์โควิด-19 ที่ยั่งยืนที่สุด เพื่อฟื้นคืนเศรษฐกิจและการใช้ชีวิตของผู้คนให้กลับคืนมา และหนึ่งในกุญแจสำคัญคือ กระบวนการแจกจ่ายวัคซีนไปสู่ประชาชนให้ครอบคลุม มีประสิทธิภาพและรวดเร็วที่สุด HackVax Korat 2021 คือการรวมตัวของทีมหลากหลายสาขาอาชีพ ทั้งนวัตกร นักออกแบบ นักสื่อสาร และบุคลากรการแพทย์จากโรงพยาบาลมหาราช จังหวัดนครราชสีมา เพื่อร่วมกันสร้างระบบกระจายวัคซีนที่มีประสิทธิภาพ ทั้งต่อคนทำงาน และสร้างประสบการณ์ที่ดีให้ประชาชนผู้มารับบริการ โดยคำว่า Hack ในที่นี้หมายถึงการแสวงหาช่วงทางลัด เพื่อให้ได้มาซึ่งผลลัพธ์ที่มีประสิทธิภาพ และคำว่า Vax ซึ่งมาจากวัคซีนนั่นเอง HackVax เป็นการประยุกต์โมเดลกระจายวัคซีนที่ออกแบบโดย MIT Media Lab ห้องปฏิบัติการวิจัยของ Massachusetts Institute of Technology (MIT) ที่พัฒนาเทคโนโลยีปฏิวัติวงการมาแล้วมากมาย และถูกใช้อย่างแพร่หลายในการฉีดวัคซีนให้ประชาชน ในเมืองบอสตัน รัฐแมสซาชูเซตส์ ประเทศสหรัฐอเมริกา โดย HackVax ถูกนำมาใช้ที่นครราชสีมาเป็นพื้นที่แรกของประเทศไทยเมื่อสัปดาห์ที่ผ่านมา ด้วยโมเดลกระจายวัคซีนดังกล่าว ทำให้ปัจจุบันนครราชสีมาสร้างสถิติใหม่ สามารถกระจายวัคซีนโควิด-19 ได้อย่างมีประสิทธิภาพ รวดเร็วกว่า 700 คนต่อชั่วโมง และนำไปสู่การตั้งเป้ากระจายวัคซีนสู่ประชาชนในจังหวัดนครราชสีมาให้ได้ 10,0000 คนต่อวัน ซึ่งจะทำให้บรรลุการกระจายวัคซีน […]

NIA สนับสนุนอัตลักษณ์ของนวัตกรรมไทย

NIA สร้างภาพลักษณ์ประเทศไทยโฉมใหม่ สู่ประเทศ ฐานนวัตกรรม ด้วยโครงการ “Innovation Thailand” โครงการ Innovation Thailand โดยสำนักงานนวัตกรรมแห่งชาติ (องค์การมหาชน) หรือ NIA เป็นโครงการที่ดำเนินมา 4 ปีแล้ว มีรูปแบบการทำงานบูรณาการกับทุกภาคส่วนเพื่อผลักดันให้การสื่อสารภาพลักษณ์ใหม่ของประเทศ ทั้งการสร้างการรับรู้และภาพลักษณ์ของประเทศให้เป็นประเทศ นวัตกรรม การสร้างการยอมรับและความมั่นใจว่าประเทศไทยคือประเทศนวัตกรรม และการทำให้ชื่อเสียงของประเทศไทยด้านนวัตกรรมได้รับการยอมรับในระดับโลก โครงการ Innovation Thailand จัดทำขึ้นเพื่อสื่อสารภาพลักษณ์ใหม่ของประเทศให้คนไทยรู้สึกภาคภูมิใจกับนวัตกรรมของไทย และเป็นอีกแรงเสริมที่จะช่วยจุดประกายให้คนไทยสร้างสรรค์นวัตกรรมเพื่อสร้างความมั่งคั่งให้เศรษฐกิจมากขึ้น อีกกลุ่มเป้าหมายที่สําคัญคือชาวต่างชาติที่ต้องการลงทุนหรือมองหานวัตกรรมจากประเทศไทย โดยเลือกช่องทางสื่อสารทั้งออฟไลน์และออนไลน์ อาทิ เว็บไซต์ เฟซบุ๊ก วิดีโอ การออกบูธในงานต่างๆ เป็นต้น แหล่งข้อมูลที่สื่อสารออกไปจะกลายเป็น Innovation Database และเป็น Hub of Innovation ให้กลุ่มเป้าหมายเข้าถึงข้อมูลนวัตกรรมของประเทศไทยที่เป็นปัจจุบัน คนไทยส่วนใหญ่ให้ความหมายของนวัตกรรมที่กว้างมาก NIA จึงพยายามสร้างอัตลักษณ์ของนวัตกรรมว่า “การใช้ชีวิตอย่างดงามประณีต” หรือ Innovation for Crafted Living ที่คนไทยได้คิดค้นต่อยอดจากความรู้ที่สั่งสม ผสานการมองโลกในแง่ดี และใส่ใจในรายละเอียด […]

ในเขตอบอุ่นเชื้อ โควิด-19 แพร่กระจายดีกว่าเขตร้อน

รายงานการศึกษาชิ้นหนึ่งพบว่า สถานที่ที่เกิดการระบาดอย่างรุนแรงของ โรคโควิด-19 มีสภาพอากาศที่คล้ายคลึงกัน นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่า แบบจำลองสภาพภูมิอากาศของพวกเขาสามารถคาดการณ์สถานที่ต่อไปที่เชื้อจะแพร่ระบาด นักวิทยาศาสตร์พบ “ความคล้ายคลึงกัน” เกี่ยวกับปัจจัยเรื่องอุณหภูมิและความชื้นในพื้นที่ที่มีรายงานการระบาดรุนแรงของ โรคโควิด-19 โดยพื้นที่ส่วนใหญ่มีอุณภูมิเฉลี่ย 5-11 องศาเซลเซียส และความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศร้อยละ 47-79 ประเทศส่วนใหญ่ที่เกิดการแพร่ระบาดอย่างรวดเร็วอยู่ในเขตอบอุ่นเหนือเส้นศูนย์สูตร ซึ่งรวมพื้นที่ที่เป็นจุดศูนย์กลางการแพร่ระบาดคือ เมืองอู่ฮั่น มนฑลหูเป่ย รวมไปถึงประเทศอื่นๆ ที่มีรายงานการระบาดรุนแรง ได้แก่ เกาหลีใต้ ญี่ปุ่น อิหร่าน สหรัฐอเมริกาทางตะวันตกเฉียงเหนือ และภาคเหนือของอิตาลี การศึกษาครั้งนี้ เกิดขึ้นจากความร่วมมือระหว่างนักวิจัยจากสหรัฐฯ และอิหร่าน เผยแพร่เมื่อวันที่ 9 มีนาคม ที่ผ่านมา พวกเขาอาจนำโมเดลนี้ไปใช้คาดการณ์พื้นที่หรือภูมิภาคอื่นๆ ที่มีความเสี่ยงต่อการแพร่ระบาดรุนแรงต่อไป นักวิจัยกล่าวและเสริมว่า ในการศึกษาครั้งนี้ ไม่ได้วิเคราะห์ปัจจัยเรื่องกิจกรรมของมนุษย์ เช่น กาาเดินทางและระบบสาธารณสุข และจากโมเดลนี้ นักวิจัยคาดว่า เมืองใหญ่ที่มีความเสี่ยงต่อการแพร่ระบาดรุนแรง ได้แก่ ลอนดอน ปราก ฮัมบูร์ก แวนคูเวอร์ นิวยอร์อก และเคียฟ แต่ถ้าอุณภูมิสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ความเสี่ยงในพื้นที่เหล่านี้อาจลดลง การศึกษาครั้งนี้เป็นการต่อยอดจากการศึกษาก่อนหน้านี้เกี่ยวกับเชื้อโคโรนาไวรัสสายพันธุ์อื่น ๆ […]