แบบฝึกหัด
EASY
การตอบสนองของพืชต่อสิ่งแวดล้อม (ชุดที่ 1)
HARD
การตอบสนองของพืชต่อสิ่งแวดล้อม (ชุดที่ 2)
เนื้อหา
การตอบสนองของพืชต่อสิ่งแวดล้อม
- สิ่งเร้า (stimulus) คือ ปัจจัยทั่วไปที่กระตุ้นให้พืชเกิดการตอบสนอง
- การตอบสนอง (respond) เป็นการที่พืชเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมต่าง ๆ หรือโครงสร้าง กับสิ่งเร้าต่าง ๆ ที่เกิดขึ้น โดยการเปลี่ยนแปลงนี้เกิดได้ทั้งในระดับเซลล์ ระดับเนื้อเยื่อ หรือ ระดับโครงสร้างต่าง ๆ ของพืช
การตอบสนองนั้นเกิดได้หลายแบบ เช่น การเคลื่อนไหว หรือการเจริญเติบโตของพืช โดยการตอบสนองของพืชนั้นจะมีรูปแบบแตกต่างกันไปแล้วแต่ชนิดและโครงสร้างของพืชแม้จะมีสิ่งเร้าเดียวกัน
- การรับสัญญาณ (reception) คือ การที่พืชหรือส่วนของพืชรับสัญญาณจากสิ่งแวดล้อม หรือ รับจากเนื้อเยื่อภายในพืชเอง เช่น การรับแสงแล้วตอบสนองกับทิศทางแสง หรือ ตอบสนองต่อแรงดึงดูดของโลก
- การส่งสัญญาณ (transduction) เป็นกลไกลการส่งสัญญาณของพืชที่ส่งจากเซลล์หนึ่งไปอีกเซลล์หนึ่ง โดยมักอยู่ในรูปของฮอร์โมนต่าง ๆ เพื่อให้พืชเกิดการตอบสนอง
ตัวอย่างการตอบสนองของพืช
การตอบสนองต่อแรงโน้มถ่วงของโลก (gravitropism) ทำให้เกิดการเคลื่อนไหว (movement) ของพืช การตอบสนองมีได้ 2 แบบ คือ
- การตอบสนองของรากจะเจริญเข้าหาแรงโน้มถ่วง (positive gravitropism) ในรากนั้น ฮอร์โมน auxin จะมีผลในการชะลอการยืดตัวของเซลล์ และฮอร์โมน auxin จะเคลื่อนที่ตามแรง
โน้มถ่วง ทำให้รากด้านล่างมีฮอร์โมน auxin มากกว่าทิศทางตรงข้าม ผลคือ "รากด้านล่างเจริญช้ากว่าเนื้อเยื่อรากส่วนบน รากจึงหันทิศลงสู่แรงโน้มถ่วง" - การตอบสนองของยอดพืช (negative gravitropism) ในลำต้นนั้น ฮอร์โมน auxin จะมีผลช่วยให้เซลล์พืชมีการยืดตัวออก เมื่อ auxin ในลำต้นถูกดึงลงด้านล่างทำให้เซลล์ลำต้นด้านที่มี auxin สะสมมากเกิดการยืดตัวมากกว่าด้านที่ไม่มีการสะสม auxin "ลำต้นพืชจึงเกิดการหันขึ้นด้านบนต้านกับแรงโน้มถ่วงของโลก"
การเคลื่อนไหวของพืช
แบ่งได้ 2 รูปแบบ
- Tropical movement หรือ การเบน (tropism) เป็นการเคลื่อนไหวที่เกิดจากการเจริญเติบโตของพืชอย่างมีทิศทางที่สัมพันธ์กับสิ่งเร้าภายนอก อาจมีทั้งการเบนเข้าหาสิ่งเร้า (positive tropism) หรือ การเบนออกจากสิ่งเร้า (negative tropism)
- การเบนจากแสง (phototropism)
เช่น การเจริญของยอดพืช ด้วยการตอบสนองต่อฮอร์โมน auxin เนื่องจากฮอร์โมนจะถูกเคลื่อนย้ายไปยังฝั่งที่ไม่โดนแสง ทำให้เนื้อเยื่อฝั่งที่ไม่โดนแสงมีการยืดตัวมากกว่าด้านที่โดนแสง ทำให้พืชโค้งหาแสง - การตอบสนองต่อสารเคมี (chemotropism)
การเบนจากสารเคมี เช่น การงอกของหลอดเรณู - การตอบสนองต่อการสัมผัสต่อสิ่งเร้า (thigmotropism) เช่น การพันเกี่ยวของมือจับของพืชแต่ละชนิด
- Nastic movement เป็นการเคลื่อนไหวตอบสนองต่อสิ่งเร้าแบบไม่มีทิศทางเมื่อเทียบกับสิ่งเร้า โดยการตอบสนองนี้มักเกิดจากแรงดันเต่ง (turgor pressure) เป็นการเปลี่ยนแปลงปริมาณน้ำในเซลล์ หรือ อาจเกิดจากการตอบสนองไม่เท่ากันต่อการเจริญของพืช ทำให้เกิดการบานและหุบของกลีบดอกบัว หรือ การหุบของใบไมยราบ กถิน หรือ จามจุรี เป็นต้น
- การเคลื่อนไหวนี้เกิดจากแรงดันเต่งที่เกิดขึ้นที่เซลล์บริเวณโคนก้านใบที่พองเป็นกระเปาะ (pulvinus) เมื่อมีการกระตุ้นทั้งจากการสัมผัส หรือแสง ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของแรงดันเต่งไปยังเซลล์ข้างเคียงทำให้เซลล์หดตัวลง ก้านใบหุบลง
- นอกจากแรงดันเต่งแล้วยังมีการหมุนแกว่งของยอดพืช (natation movement) เนื่องมาจากการแบ่งเซลล์ที่ไม่เท่ากันในแต่ละด้านของลำต้น เกิดการหมุนไปมาของต้นอ่อนพืชเพื่อตำแหน่งให้เกาะเป็นต้น