การเจริญของรากและลำต้น
พฤหัสบดี, 21 เมษายน 2011

การเจริญเติบโตของรากและลำต้น

     สมบัติที่สำคัญอย่างหนึ่งของสิ่งมีชีวิต คือ  การเจริญเติบโต  พืชเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่ง  ย่อมต้องมีการเจริญเติบโตเช่นกัน

 การเจริญเติบโตขั้นต้น (Primary growth)

                การเจริญเติบโตขั้นต้น ของลำต้นพืชใบเลี้ยงคู่ที่บริเวณปลายยอดหรือปลายกิ่ง  ประกอบด้วยเนื้อเยื่อเจริญส่วนปลาย  หรือ เอพิคอล  เมริสเต็ม (Apical  meristem) ซึ่งมีการแบ่งเซลล์อยู่ตลอดเวลา  ทำให้เนื้อเยื่อเจริญส่วนปลายถูกดันให้ยืดยาวออกไปเรื่อย ๆ  ส่วนที่เกิดจากเนื้อเยื่อเจริญส่วนปลายแบ่งเซลล์ออกมา  กลายเป็นเนื้อเยื่อเจริญขั้นต้น (Primary  meristem) ซึ่งแยกออกเป็น  3 บริเวณ  คือ  โพรโทเดิร์ม  (Protoderm) กราวด์เมริสเต็ม (Ground  meristem) หรือเนื้อเยื่อเจริญขั้นพื้นฐาน  และโพรแคมเบียม (Procambium) เนื่อเยื่อทั้ง  3 บริเวณนี้เจริญมาจาก  เอพิคอลเมริสเต็ม ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงต่อไปเป็นเนื้อเยื่อถาวร  (Permanent  tissue) ชนิดเนื้อเยื่อถาวรขั้นต้ร (Primary  permanent  tissue) คือ

โพรโทเดิร์ม  เปลี่ยนเป็น  เอพิเดอร์มิส 
โพรแคมเบียม  เปลี่ยนเป็น โฟลเอ็มขั้นต้น ไซเลมขั้นต้น  และวาสคิวลาร์แคมเบียม 
กราวด์ เมริสเต็ม  มีอยู่ทั้งด้านนอกและด้านในของโพรแคมเบียมเปลี่ยนเป็น  คอร์เทกซ์ (Cortex )  พิธ  (Pith) และพิธเรย์ (Pith  ray) ตามลำดับ

 

                จากการดูสไลด์สำเร็จของรากหรือลำต้นตัดตามขวางแล้ว  ใช้เลนส์ใกล้วัตถุกำลังขยายมากส่องดูวาสคิวลาร์บันเดิล จะพบว่ามีเนื้อเยื่อไซเลมและโฟลเอ็ม  หากดูจากศูนย์กลางของรากหรือลำต้น เป็นหลักแล้วจะเห็นโฟลเอ็มอยู่ด้านนอก  และไซเลมจะอยู่ด้านใน  ในไซเลมจะเห็นเซลล์ขนาดใหญ่มีผนังเซลล์หนา   รูปร่างหลายเหลี่ยม  หรือรูปวงกลม  หากสไลด์สำเร็จนั้นย้อมสีซาฟรานินจะเห็นเซลล์เหล่านี้ติดสีแดง  ส่วนใหญ่เป็นเทรคีด  และเวสเซล

                สำหรับโฟลเอ็ม  เซลล์มีขนาดเล็กกว่า  ผนังบางกว่า  รูปร่างหลายเหลี่ยมเซลล์จะมีจำนวนมากหรือน้อยขึ้นกับชนิดของพืช

                ในพืชใบเลี้ยงคู่ระหว่างชั้นของไซเลมและโฟลเอ็ม  มีชั้นแคมเบียม(Cambium) เป็นเซลล์เรียงตัวเป็นแถวผนังบางรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าแทรกอยู่แคมเบียมเป็นเนื้อเยื่อเจริญที่แบ่งเซลล์ได้เรื่อย ๆ ในลำต้นของพืชใบเลี้ยงเดี่ยว  ส่วนวาสคิวลาร์บันเดิล  จะเห็นเซลล์ค่อนข้างกลมขนาดใหญ่  ปกติจะมี   2  เซลล์  นั่นคือ  เวสเซลของไซเลม  สำหรับโฟลเอ็ม  เซลล์มีลักษณะเป็นรูปหลายเหลี่ยม  ขนาดเล็กกว่าไซเลม  รวมอยู่ทางด้านบนของกลุ่มไซเลม  ทางด้านล่างของกลุ่มวาสคิวลาร์บันเดิลมีส่วนเป็นช่องว่างของช่องอากาศ

การเจริญเติบโตขั้นที่สอง  (Secondary  growth ) ของลำต้นพืชใบเลี้ยงคู่

                การเจริญเติบโตขั้นที่สองนี้ จะทำให้พืชมีขนาดใหญ่ขึ้นตามเส้นรอบวง  ขณะเดียวกัน  ทางยอดของพืชก็ยังคงเจริญเติบโตต่อไป  การเจริญเติบโตทางด้านข้างนี้  ทำให้พืชเติบโตต่อเนื่องกับการเจริญเติบโตส่วนยอด  และทำให้พืชมีอายุยืนยาวมากขึ้น  แม้เซลล์พืชจะมีอายุไม่เกิน  3  ปี

                การเจริญเติบโตขั้นที่สอง  เป็นการสร้างเนื้อเยื่อลำเลียงขั้นที่สองโดยมีกระบวนการเปลี่ยนแปลง คือ  การสร้างวาสคิวลาร์แคมเบียม (Vascular  cambium) ซึ่งเกิดจากเซลล์ของพิธเรย์ (พิธเรย์เจริญมาจาก  กราวด์ เมริสเต็ม) เนื้อเยื่อเจริญชื่อว่า อินเตอร์ฟาสซิคิวลาร์แคมเบียม (Interfascicular  cambium) ไปเชื่อมติดกับฟาสซิคิวลาร์แคมเบียม  (ที่อยู่ระหว่างไซเลมขั้นต้น และโฟลเอ็มขั้นต้น)  กลายเป็นวงแหวน  จึงเรียกชื่อใหม่ว่า  วาสคิวลาร์แคมเบียม

ในพืชพวกไม้เนื้อแข็ง  แคมเบียมจะแบ่งได้เซลล์  2  ชนิด  คือ  ถ้าแบ่งเซลล์ออกด้านนอกจะกลายเป็นโฟลเอ็มขั้นที่สอง  (Secondary  pholoem) และแบ่งเข้าข้างในจะกลายเป็นไซเลมขั้นที่สอง  (Secondary   xylem) ไม่ว่าจะเป็นอินเตอร์ฟาสซิคิวลาร์แคมเบียม  หรือวาสคิวลาร์แคมเบียม  แบ่งเหมือนกันดังนั้นจะเห็นว่าไซเลมขั้นที่สอง  และโฟลเอ็มขั้นที่สอง  เมื่อตัดตามขวางแล้วยาวต่อเนื่องเป็นวง  แต่ในลำต้นของพันธุ์ไม้เลื้อยบางชนิด  อินเตอร์ฟาสซิคิวลาร์แคมเบียม  แบ่งเซลล์ให้เซลล์พาเรงคิมา  ทำให้ท่อลำเลียงของมันไม่ต่อเนื่องเป็นวงกลมเหมือนพวกไม้เนื้อแข็ง

                การสร้างไซเลมและโฟลเอ็มจากแคมเบียมจะเรียกว่า เกิดไซเลมขั้นที่สอง หรือโฟลเอ็มขั้นที่สองเสมอ  ไม่ว่าต้นไม้นั้นอายุกี่ปีก็ตาม  ผลจากการแบ่งเซลล์ของแคมเบียม  จึงทำให้ลำต้นมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเพิ่มขึ้น ปกติโฟลเอ็มขั้นที่สองมีขนาดเล็กกว่า  และผนังบางกว่าไซเลมขั้นที่สองมาก  ไซเลมขั้นที่สองจึงมีความคงทนอยู่และกลายเป็นเนื้อไม้

การเจริญเติบโตขั้นที่สอง  (Secondary  growth ) ของลำต้นพืชใบเลี้ยงคู่

                การเจริญเติบโตขั้นที่สองนี้ จะทำให้พืชมีขนาดใหญ่ขึ้นตามเส้นรอบวง  ขณะเดียวกัน  ทางยอดของพืชก็ยังคงเจริญเติบโตต่อไป  การเจริญเติบโตทางด้านข้างนี้  ทำให้พืชเติบโตต่อเนื่องกับการเจริญเติบโตส่วนยอด  และทำให้พืชมีอายุยืนยาวมากขึ้น  แม้เซลล์พืชจะมีอายุไม่เกิน  3  ปี

                การเจริญเติบโตขั้นที่สอง  เป็นการสร้างเนื้อเยื่อลำเลียงขั้นที่สองโดยมีกระบวนการเปลี่ยนแปลง คือ  การสร้างวาสคิวลาร์แคมเบียม (Vascular  cambium) ซึ่งเกิดจากเซลล์ของพิธเรย์ (พิธเรย์เจริญมาจาก  กราวด์ เมริสเต็ม) เนื้อเยื่อเจริญชื่อว่า อินเตอร์ฟาสซิคิวลาร์แคมเบียม (Interfascicular  cambium) ไปเชื่อมติดกับฟาสซิคิวลาร์แคมเบียม  (ที่อยู่ระหว่างไซเลมขั้นต้น และโฟลเอ็มขั้นต้น)  กลายเป็นวงแหวน  จึงเรียกชื่อใหม่ว่า  วาสคิวลาร์แคมเบียม

ในพืชใบเลี้ยงคู่ แคมเบียมซึ่งเป็นเนื้อเยื่อเจริญอยู่ระหว่างโฟลเอ็มและไซเลมจะแบ่งเซลล์ให้ทั้งโฟลเอ็มออกไปทางด้านนอกและไซเลมเข้าด้านในเมื่อพืชมีอายุมากขึ้นแคมเบียมจะแบ่งเซลล์ได้โฟลเอ็มและไซเลมจำนวนมาก  โฟลเอ็มเกิดใหม่จะดันโฟลเอ็มเดิมออกไปทางด้านคอร์เทกซ์จนในที่สุดรวมกันกลายเป็นชั้นเปลือกไม้ (Bark) ส่วนไซเลมใหม่จะดันไซเลมเดิมเข้าไปในชั้นของพิธ  และเข้าสู่ศูนย์กลางของลำต้นเรื่อยไป  ไซเลมที่เกิดในช่วงน้ำอุดมสมบูรณ์ เซลล์จะมีขนาดใหญ่ เรียกว่า สปริงวูด (Spring  wood) แต่ถ้าไซเลมเกิดในช่วงน้ำน้อย  คือ  ในหน้าแล้งเซลล์จะมีขนาดเล็ก  เรียกว่า ซัมเมอร์วูด (Summer  wood) การที่ไซเลมมีขนาดไม่เท่ากันนี้ทำให้เป็นเนื้อไม้ (wood)  คือ  ชั้นตั้งแต่แคมเบียมเข้าไปมีขนาดไม่เท่ากัน  วงแคบมีแถบสีเข้มเป็นช่วงน้ำน้อย  วงกว้าง  คือ สีจาง  เป็นช่วงน้ำอุดมสมบูรณ์  สลับกันเมื่อตัดลำต้นตามขวางวงเหล่านี้สามารถนำไปใช้นับอายุพืชได้  เรียกช่องระหว่างไซเลมแคบไปยังไซเลมกว้างว่า  วงปี (Annual  ring)

เนื่องจากการแบ่งตัวของแคมเบียม  ทำให้วงของโฟลเอ็มขยายออกด้านนอกตลอดเวลา  และไซเลมที่อายุมาที่สุดถูกดันเข้าข้างในสู่ศูนย์กลางของลำต้น  หรือรากมากเข้าทุกทีตามอายุที่มากขึ้น ไซเลมที่อยู่ด้านในจะมีสารพวกน้ำมัน  กัม  เรซิน หรือแทนนิน เข้าไปอุดตันทำให้ไม่สามารถลำเลียงน้ำได้ ไซเลมบริเวณนี้จึงแข็งมาก  เหลือเพียงหน้าที่ค้ำจุน  ในขณะเดียวกันพาเรงคิมาเริ่มตาย  ดังนั้นบริเวณส่วนในสุดของลำต้นที่ไม่สามารถลำเลียงน้ำได้จะเรียกว่า แก่นไม้ (Sap  wood) ซึ่งมีสีจางกว่าและมีความหนา   ค่อนข้างคงที่  ทั้งกระพี้และแก่นไม้รวมกัน เรียกว่าเนื้อไม้ (wood) ดังนั้น  ส่วนของเนื้อไม้จึงนับตั้งแต่ไซเลมขั้นที่สองเข้าไปข้างในจนถึงแกนในสุดของลำต้น  ส่วนเนื้อเยื่อตั้งแต่แคมเบียมออกมาข้างนอก   เรียกว่า  เปลือกไม้ (Bark) ซึ่งประกอบด้วยโฟลเอ็ม  คอร์เทกซื  เอพิเดอร์มิส  แต่ถ้าลำต้นอายุมาก ๆ เนื้อเยื่อชั้นต่าง ๆ จะตายและสลายตัวไป  จึงเหลือแต่โฟลเอ็มที่สร้างขึ้นมาใหม่เท่านั้น

 

                การเจริญเติบโตขั้นที่สองของพืชใบเลี้ยงคู่  นอกจากจะเกิดจากการแบ่งตัวของแคมเบียมแล้ว ยังเกิดจากการแบ่งตัวของ คอร์กแคมเบียม  คอร์กแคมเบียมเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของพาเรงคิมาในชั้นคอร์เทกซ์  ซึ่งอยู่ใต้เอพิเดอร์มิส  เปลี่ยนหน้าที่เป็นเนื้อเยื่อเจริญ  คอร์กแคมเบียมจะแบ่งตัวให้เซลล์คอร์ก (Cork  cell) หรือเฟลเลม (Phellem) ทางด้านนอก  และให้ได้เฟลโลเดิร์ม (Phelloderm) ทางด้านใน ดังนั้นส่วนของเปลือกไม้จึงประกอบด้วยเนื้อเยื่อเรียงจากชั้นนอกสุดเข้าไปข้างใน  คือ คอร์ก  คอร์กแคมเบียม  เฟลโลเดิร์ม (ถ้ายังเหลืออยู่) คอร์เทกซ์  และโฟลเอ็มตามลำดับ

                การเจริญเติบโตของพืชใบเลี้ยงเดี่ยว

                 โครงสร้างของลำต้นพืชใบเลี้ยงเดี่ยวพวก อ้อยไผ่  มะพร้าว  ข้าวโพดแตกต่าง ๆ จากพืชใบเลี้ยงคู่และพืชพวกสนที่

                1.  ระบบท่อลำเลียงเรียงกันกระจัดกระจาย  ไม่เป็นวงรอบลำต้นจึงไม่เห็นขอบเขตระหว่างพิธและคอร์เทกซ์

                2.  เซลล์ของโพรแคมเจริญไปเป็นไซเลมและโฟลเอ็ม  ไม่มีวาสคิวลาร์แคมเบียม  จึงไม่มีการเพิ่มขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางในระหว่างการเจริญเติบโต เพราะไม่มีการเจริญเติบโตขั้นที่สอง  ทำให้ลำต้นของพืชใบเลี้ยงเดี่ยวเจริญทางด้านสูงมากกว่าทางด้านกว้าง

                เนื่องจากพืชใบเลี้ยงเดี่ยวไม่มีวาสคิวลาร์แคมเบียม  จึงไม่มีการสร้างไซเลมทั้งสอง  และโฟลเอ็มขั้นที่สองอีก  ท่อลำเลียงชนิดนี้จึงเรียกว่า  มัดท่อน้ำท่ออาหาร “ปิด” (closed  bundle) ซึ่งหมายถึง ไม่มีการเจริญเติบโตอีกต่อไป  จึงไม่มีการเจริญเติบโตขั้นที่สอง  ส่วนลำต้นของพืชใบเลี้ยงคู่  วาสคิวลาร์แคมเบียมยังคง “เปิด”  เพื่อให้มีการเจริญเติบโตขั้นที่สองอีก  จึงเรียกว่ามัดท่อน้ำท่ออาหารชนิดเปิด  (Open  bundle)

link วิทยาศาสตร์

รวม link ที่น่าสนใจทั้งในและต่างประเทศ เพื่อค้นคว้าหาข้อมูลที่ต้องการทางด้านวิทยาศาสตร์

ดูลิ้งค์ทั้งหมด

link คณิตศาสตร์

รวม link ที่น่าสนใจทั้งในและต่างประเทศ เพื่อค้นคว้าหาข้อมูลที่ต้องการทางด้านคณิตศาสตร์

ดูลิ้งค์ทั้งหมด
UNESCO Bangkok

ICT in Education

พจนานุกรมศัพท์

วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และเทคโนโลยี