| วงจรชีวิตของเฟิน
Fern Life Cycle |
|
เฟิน
เป็นพืชไม่มีดอก ไม่มีเมล็ด แต่หลายคนคงเคยได้เห็น เฟินที่เจริญเติบโตสมบูรณ์แข็งแรง
มีสปอร์เกิดขึ้นที่ใต้ใบ ซึ่งเป็นส่วนที่เฟินสร้างขึ้นแล้วปล่อยแพร่กระจายออกไป
เพื่อไปดำรงเผ่าพันธุ์ของมันสืบต่อไป นั้นเองหากเราได้ศีกษาให้ลึกลงไป
ในวิถีการดำรงเผ่าพันธุ์ของมันแล้ว เราจะได้พบว่า เฟินมีชีวิตที่น่าอัศจรรย์ไม่น้อยเลย
เป็นเรื่องที่น่าสนใจ น่าศึกษา โดยเฉพาะคนรักเฟินที่สนใจต้องการเพาะเฟินต้นใหม่จากสปอร์
ควรต้องทำความเข้าใจกับ วงจรชีวิต หรือ Life Cycle ของเฟิน
เฟินและญาติของเฟิน มีวงจรชีวิตแบบสลับ Alternating generations
แบ่งเป็น 2 ระยะ คือ
(1) ระยะ Sporophyte ช่วงชีวิตระยะนี้ เฟินมีลักษณะแบบที่เราเห็น
หรือเราปลูกเลี้ยงกันทั่วไป
(2) ระยะ Gametophyte ฃ่วงชีวิตที่มีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ
|
ลักษณะเด่นสำคัญใน
2 ระยะดังกล่าว คือ
ระยะ Sporophyte มีการสร้างสปอร์ เพื่อกระจายออกไปขยายพันธุ์
ส่วนของต้นเฟินที่เราเห็นทั่วไป เซลล์ เป็น diploid
คือ มี โครโมโซม 2 ชุด (2n) และสร้างสปอร์ เป็น haploid
มีโครโมโซม 1 ชุด (n)
ระยะ Gametophyte มีการสร้างโปรธัลลัสขึ้นจากสปอร์ มีโครโมโซม
1 ชุด (n) มีการสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพสผู้และเพศเมีย
เพื่อการผสมพันธุ์และได้ต้นอ่อนเฟินใหม่ มีโครโมโซม
2n ที่เจริญเติบโตเป็น Sporophyte ต่อไป
วงจรชีวิตของเฟิน มีการสลับไปมาระหว่าง 2 ระยะดังกล่าว
ข้างต้น
|
ช่วงชีวิตของเฟินในระยะ
Sporophyte นี้ ก็คือ เฟินที่เราพบเห็นทั่วไป
เมื่อเฟินเจริญเติบโต เป็นต้นที่สมบูรณ์แข็งแรง มีอายุพอสมควร
และอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม เฟินจะสร้างสปอร์ขึ้น
เพื่อการขยายพันธุ์ต่อไปเฟินส่วนมาก สร้างสปอร์อยู่ที่ด้านล่างของใบ
รูปร่างของสปอร์และการจัดเรียงตัวของกลุ่มสปอร์ แตกต่างกันไป
ตามแต่ชนิดของเฟินเมื่อพลิกดูด้านใต้ใบ ใบที่มีสปอร์ เราจะเห็นเป็นกลุ่มของสปอร์
ที่เรียกว่า Sporangia หรือ sori
|
Sporangia
มีลักษณะเหมือนเป็นกระเปาะ หรือแคบซูล ภายในมีการสร้างสปอร์บรรจุเอาไว้ภายใน
ตัว Sporangia มีก้านผอมยาวอยุ่ที่ก้น ทำให้ sporangia
มองดูคล้ายของเล่นเด็ก แบบที่เขย่าให้เกิดเสียงดัง เนื้อเยื่อผนังที่รัดรอบสปอร์ภายในหนาเพียงเซลล์ชั้นเดียว
เรียกว่า annulus ในเฟินบางชนิด มี และเฟินบางชนิด ไม่มี
เยื่อ ที่เรียกกันว่า indusium ที่สร้างขึ้นมา เพื่อปกป้องในระหว่างการสร้างสปอร์
และจะเปิดออกเมื่อสปอร์โตเต็มที่ indusium นี้
การสร้างสปอร์ใน Sporangia เป็นขบวนการแบ่งเซลล์แบบ
meiosis โดยมีเซล์ต้นแบบ เป็น Diploid มีโครโมโซม 2 ชุด
(2n) เมื่อแบ่งเซลล์แล้ว จะได้ เซลล์ใหม่ 4 อัน เป็น Haploid
spores มีโครโมโซม 1 ชุด (n) และถือเป็นจุดกำเนิดเริ่มต้นของชีวิตในระยะ
Gametophyte
|
|
Sporangia ลักษณะเป็นก้อนกลม
หรือแคบซูล มีก้าน Stalk ยาวติดอยู่ที่โคน |
หลังจากที่
สปอร์ใน sporangia แก่เต็มที่ และ Anulus เป็นผนังบางๆ
จะเปิดออก ปลอดปล่อยให้สปอร์กระเด็นออกไป สปอร์ เดี่ยว
จำนวนมากมาย ที่ปลดปล่อยออกมานั้น มีขนาดเล็กมากขนาดเท่าอนุภาคฝุ่น
สามารถปลิวกระจายไปตามลม หรือลอยไปตามน้ำ ไปได้เป็นระยะทางไกลๆ
อันนี้ ต้องถือว่า เป็นช้อดีของเฟินที่มีการสร้างสปอร์เป็นเม็ดเล็กๆ
ให้สามารถเดินทางไปได้เป็นระยะทางไกลทำให้มีโอกาสไปตกบริเวณที่มีความเหมาะสมได้หลายพื้นที่
เมื่อสปอร์ปลิวไปตกบนบริเวณที่มีความชื้นเหมาะสม
สปอร์จะงอกและพัฒนาขึ้นเป็น โปรธัลลัส
โดยเริ่มจากสปอร์งอกเป็น filament เป็นเส้นยาวของเซลล์เรียงต่อกัน
คล้ายเส้นด้าย มีโคโรพลาสต์
|
มีการแบ่งแซลล์แบบ
Mitosia ขยายเนื้อเยื่อออกเป็นแผ่นบางๆ รูปหัวใจ มีความหนาเพียงเซลล์ชั้นเดียว
มีโครโรฟิลด์เพื่อการสังเคราะห์แสง มีรากฝอยแบบ rhizoids
ทำหน้าที่ดูดซับน้ำและธาตุอาหาร เข้ามาและสังเคราะห์แสงที่ผิวด้านบน
สร้างอาหารเลี้ยงตัวเองได้ ถือว่า มีชีวิตเป็นอิสระ เหมือนกับพืชทั่วไปทุกประการ
ต่อมา โปรธัลลัส เจริญเติบโตเต็มวัยแล้ว จะพัฒนาสร้างอวัยวะสืบพันธุ์เพศผู้และเพศเมีย
ที่ผิวด้านใต้ของโปรธัลลัส |
Prothallus เป็นแผ่นรูปหัวใจ
|
Antheridia เป็นติ่งยื่นออกมา
มีการสร้างสปิมภายใน |
อวัยวะสืบพันธุเพศผู้
Antheridia อยู่ที่ผิวด้านล่าง รอบๆ ขอบของโปรธลลัสส่วนล่าว
มีลักษณะที่เป็นติ่งเล็กๆ ยื่นออกมา และสเปิมถูกสร้างขึ้นภายใน
antheridium โดยขบวนการแบ่งแซลล์แบบ mitosis เมื่อสเปิมที่สร้างขึ้นมา
โตเต็มที่ และมีความชุ่มชื้นเพียงพอ ผนังของ Antheridia
จะเปิดออกและปล่อยให้สเปิม ว่ายน้ำออกไป |
ส่วนอวัยวะสืบพันธุ์เพศเมีย
เรียก Archegonia อยู่บริเวณใจกลางของโปรธัลลัสรูปหัวใจ
มีรอยแยกลงไปในผิวของโปรธัลลัส ส่วนนี้ ทำหน้าที่สร้าง
ไข่เพศเมีย เป็นเซลล์เดี่ยว เก็บไว้ภายใน
มีการสร้างผนังเป็นท่อ และสร้าง malic acid เพื่อนำร่องให้กับสเปิมเพศผู้ว่ายน้ำเข้าไป
จากนั้น ขบวนการการผสมพันธุ์จะเริ่มต้นขึ้น
แต่จะเกิดขึ้นได้ ก็ต่อเมื่อมีความชุ่มชื้นสูงมากเพียงพอ
มีน้ำในปริมาณที่พอเหมาะเกาะเป็นผิวบางๆ อยู่ใต้โปรธัลลัส
เท่านั้น
|
|
|
เมื่อสภาพแวดล้อมเหมาะสม สเปิมเพศผู้จึงว่ายน้ำออกจาก
Anteridia ในขณะที่ Archegonia จะเปิดปากผนังท่อออกพร้อมกับสร้าง
malic acid ออกมา เพื่อดึงดูดและนำทางให้กับสเปิม เพื่อให้สเปิมสามารถว่ายเข้าไปไข่เพศเมียใน
Archegonia ได้
โดยปกติ สเปิดจากโปรธัลลัสหนึ่ง
จะว่ายน้ำไปหา Archegonia บนโปรธัลลัสอีกต้นหนึ่ง เพราะ
เซลล์ทั้งสองจะบนโปรธัลลัสเดียวกันจะโตเต็มวัยที่ไม่พร้อมกัน
เป็นวิธีการอันชาญฉลาดของโปรธัลลัส ในการป้องกันการผสมพันธุกันเองบนโปรธัลลัสเดียวกัน
เมื่อสเปิมเพศผู้เข้าไปหาไข่เพศเมียแล้ว
ทั้งสองเซลล์ ซึ่งเป็น haploid (n) รวมตัวผสมพันธุ์กันเกิดเป็นเซลล์เดียว
เป็นเซลล์ diploid zygote (2n) และเริ่มขบวนการแบ่งเซลล์แบบ
mitosis เพิ่มจำนวนเซล์และพัมนาขึ้นเป็น Embryo ของ diploid
sporophyte ต่อไป และถือเป็นจุดกำเนิดเริ่มต้นของชีวิตในระยะ
Sporophyte
|
ต้นอ่อน Sporophyte ที่อยู่ใน Archegonia ระยะนี้
จะมีการสร้างเนื้อเยื่อไปยึดเกาะกับผนังภายใน เพื่อรับน้ำและอาหารจากโปรธัลลัสเข้ามาใช้
จนกระทั่งเติบโตแข็งแรง สร้างใบจริงเฟินรุ่นใหม่ขึ้นมาส่วนโปรธัลลัส
ยังคงอยู่เพื่อเลี้ยงต้นอ่อน sporophyte ต่อไปอีกสักระยะ
จนกระทั่ง sporophyte เติบโตเป็นเฟินที่สมบูรณ์แข็งแรง
มีรากสำหรับยึดเกาะลำต้น และสามารถดูดน้ำและธาตุอาหารมาเลี้ยงเองได้แล้ว
จากนั้นโปรธัลลัสจะสลายตัวไปเอง และเฟินต้นใหม่
เจริญเติบโตต่อไปและสร้างสปอร์รุ่นใหม่ต่อไป |
|
|
