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

แรงเสียดทาน (Friction)

แรงเสียดทาน (Friction) คือแรงต้านการเคลื่อนที่บนผิวสัมผัสที่เกิดขึ้นระหว่างวัตถุ หรือแรงที่ต้านทานการเคลื่อนที่ของวัตถุไปบนพื้นผิวสัมผัส ซึ่งส่งผลให้วัตถุดังกล่าวเคลื่อนที่ช้าลงหรือหยุดนิ่งไปในท้ายที่สุด ดังนั้น แรงเสียดทานจึงมีทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ และมีขนาดขึ้นอยู่กับ ลักษณะของพื้นผิวสัมผัส และ แรงหรือน้ำหนัก ที่กระทำในลักษณะตั้งฉากต่อพื้นผิวดังกล่าว หากแรงกดตั้งฉากกับผิวสัมผัสมีขนาดมากเท่าใดย่อมส่งผลให้เกิดแรงเสียดทานมากขึ้นเท่านั้น ประเภทของแรงเสียดทาน แรงเสียดทานจำแนกออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่ แรงเสียดทานชนิดแห้ง (Dry Friction) คือแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นจากการสัมผัสกันของวัตถุที่มีสถานะเป็นของแข็ง โดยแรงเสียดทานชนิดแห้งสามารถจำแนกออกเป็น 2 ชนิดย่อย คือ แรงเสียดทานสถิต (Static Friction) คือแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุ ในสภาวะที่วัตถุได้รับแรงกระทำแล้วหยุดนิ่งอยู่กับที่ แรงเสียดทานจลน์ (Kinetic Friction) คือแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุ ในสภาวะที่วัตถุได้รับแรงกระทำแล้วเกิดการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ แรงเสียดทานในของไหล (Fluid Friction) คือแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่ของวัตถุในของไหล (Fluid) หรือการเคลื่อนที่ของวัตถุในสสารที่มีสถานะเป็นของเหลวและก๊าซ เช่น ความต้านทานของอากาศที่กระทำต่อเครื่องบินหรือการต้านทานของน้ำที่กระทำต่อเรือ เป็นต้น แรงเสียดทานจากการหมุน (Rolling Friction) คือแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่ของวัตถุทรงกลมหรือมีพื้นผิวกลมมนบนพื้นผิวสัมผัส เช่น การเคลื่อนที่ของลูกบอลหรือล้อรถบนถนน ประโยชน์ของแรงเสียดทาน แรงเสียดทานมีบทบาทสำคัญในชีวิตประจำวันของมนุษย์มายาวนาน ตั้งแต่ยุคสมัยของการริเริ่มจุดไฟ การนำหินมากระทบกัน […]

โครงสร้างโครโมโซม (Chromosome Structure)

โครงสร้างโครโมโซม ในสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิต ทั้งพืช สัตว์ รวมมนุษย์ ล้วนประกอบขึ้นจากเซลล์ (Cell) จำนวนมาก ซึ่งภายในเซลล์แต่ละเซลล์มีองค์ประกอบที่สำคัญยิ่ง คือ นิวเคลียส (Nucleus) ศูนย์กลางที่ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของเซลล์และเป็นแหล่งบรรจุสารพันธุกรรมที่เรารู้จักกันดีในชื่อ “ดีเอ็นเอ” (DNA) ซึ่งต่อเรียงกันเป็น โครงสร้างโครโมโซม ดีเอ็นเอ (DNA) หรือ  กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (Deoxyribonucleic Acid) เป็นหน่วยพื้นฐานที่สำคัญที่สุดในการกำหนดลักษณะและการแสดงออกของสิ่งมีชีวิต ประกอบขึ้นจากโมเลกุลของน้ำตาล (Deoxyribose) หมู่ฟอสเฟต (Phosphate) และโมเลกุลเบส (Nitrogenous Base) 4 ชนิด ได้แก่ อะดีนีน (Adenine : A) ไซโตซีน (Cytosine : C) กวานีน (Guanine : G) และไทมีน (Thymine : T) เรียงต่อกันเป็นสายยาวที่เรียกว่า “นิวคลีโอไทด์” (Nucleotide) อ่านเพิ่มเติม […]

เทคโนโลยีทางการแพทย์ หลังการระบาดของโควิด-19

การประยุกต์ใช้ เทคโนโลยีทางการแพทย์ เพื่อให้สอดคล้องกับการระบาดใหญ่ และวิถีชีวิตแบบปกติใหม่ โรงพยาบาลเป็นหน่วยงานแรกๆ ที่ต้องเร่งปรับตัว และปรับปรุงแผนการดำเนินงานให้สอดคล้องกับการระบาดของโรคอุบัติใหม่ อย่างโควิด-19 ตั้งแต่ช่วงแรกของการระบาด โรงพยาบาลทั้งภาครัฐและเอกชนต่างพยายามนำเทคโนโลยีต่าง ๆ เข้ามาให้บริการแก่ผู้ป่วย รวมทั้งการร่วมกันถอดบทเรียนเพื่อสร้างองค์ความรู้ใหม่ในเวลาเดียวกัน จนเกิดเป็น เทคโนโลยีทางการแพทย์ ที่สอดคล้องกับวิถีชีวิตปกติใหม่ หรือ New Normal เพื่อให้เกิดความปลอดภัยต่อทั้งเจ้าหน้าที่และผู้ป่วยที่มารับบริการของโรงพยาบาล จากการระบาดครั้งใหญ่ เรื่องสำคัญที่สุดที่ทุกโรงพยาบาลควรคำนึงถึงและปฏิบัติไปในแนวทางเดียวกัน คือเรื่องความปลอดภัยของผู้มารับบริการ ดังนั้นจึงเกิดการปรับแผนการทำงาน รวมไปถึงการปรับแผนการดำเนินธุรกิจ โดยยึดหลักเรื่องความปลอดภัยให้สูงขึ้น หลายโรงพยาบาลได้ปรับใช้เทคโนโลยีให้เข้ามามีบทบาทในแผนการดำเนินงานมากขึ้น เช่น โรงพยาบาลพรินซ์สุวรรณภูมิ เขตบางนา โรงพยาบาลเอกชนที่คิดค้นบริการใหม่ขึ้นมา 3 รูปแบบ เพื่อให้สอดคล้องกับวิถีชีวิตแบบ New Normal และการระบาดของโรคโควิด-19 ได้แก่ 1. Tele-medicine คือบริการให้คำปรึกษาและรักษาผู้ป่วยระยะไกล โดยผู้ป่วยไม่จำเป็นต้องมาที่โรงพยาบาล เป็นการโทรศัพท์ในระบบวิดีโอผ่านแอปพลิเคชั่น LINE โดยให้แพทย์และคนไข้สามารถตรวจสอบอาการได้เบื้องต้น พร้อมทั้งให้คำแนะนำด้านการปฏิบัติตัวเบื้องต้น จุดประสงค์ของบริการนี้เพื่อเพิ่มทางเลือกให้ผู้ป่วยที่มีประวัติกับโรงพยาบาลไม่ต้องมาโรงพยาบาลโดยไม่จำเป็น แต่แพทย์สามารถวินิจฉัยโรคผ่านการให้บริการ Tele-medicine ได้อย่างสะดวกและง่ายดาย 2. Drive-thru ตรวจโควิด-19 โดยตั้งจุดบริการไว้ด้านนอกตัวอาคาร เพื่อลดความเสี่ยงการแพร่เชื้อในพื้นที่โรงพยาบาล […]

Robo-Dog หุ่นยนต์สำรวจใต้น้ำลึก

Robo-Dog หุ่นยนต์สำรวจใต้น้ำลึก Marcello Calisti นักสำรวจจากเนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก เป็นหัวหน้าโครงการ SILVER (Seabed-Interaction Legged Vehicle for Exploration and Research) โครงการสำรวจใต้น้ำใหม่ที่ใช้หุ่นยนต์แทนนักประดาน้ำ โดยฟุตเทจที่คุณผู้อ่านจะได้ชมนี้ เป็นซากของเรืออับปางบริเวณเกาะ Elba ของอิตาลี ที่หุ่ยนต์สำรวจเป็นผู้ถ่ายไว้ ด้วยขาทั้งสี่ข้างที่เลียนแบบมาจากการเคลื่อนไหวของสัตว์ หุ่นสำรวจ SILVER สามารถเดินท่องไปบนพื้นของมหาสมุทรทั้งยังสามารถเปลี่ยนรูปแบบจากการเดินเป็นการคลาน และยังสามารถกระโดดได้อีกด้วย เมื่อต้องสำรวจในสภาพแวดล้อมต่างๆ ซึ่งเทคโนโลยีใหม่นี้ใช้พลังงานน้อยกว่าการสำรวจด้วยเรือดำน้ำหรือโดรน ทั้งยังปลอดภัยสำหรับนักประดาน้ำในการสำรวจพื้นที่ที่ยากต่อการเข้าถึง นอกจากนั้นทีมนักวิจัยคาดหวังว่าในอนาคตพวกเขาจะใช่ SILVER ในการสำรวจประชากรสัตว์น้ำ หรือเก็บตัวอย่างจากก้นทะเล   อ่านเพิ่มเติม 5 ตัวอย่างที่โดรนใต้น้ำกำลังช่วยปกป้องมหาสมุทรให้เรา