สะตอฟอร์ยู ::: สนับสนุนให้คนใต้ได้ใกล้ชิดกันมากขึ้น!!!

พืชมีการตอบสนองต่อสิ่งเร้าได้แต่ไม่ชัดเจนเท่าในสัตว์ เช่น การตอบสนองต่อแสงของปลายยอดพืช โดยการโค้งเข้าหาแสงนั้นก็ยังมีข้อสงสัยกันว่า เฉพาะแสงเท่านั้นหรือไม่ ที่ทำให้ปลายยอดพืชโค้งเข้าหาแสง





ปลายยอดที่ถูกตัดมีการตอบสนองต่อแสงสว่างแตกต่างกันมาก จากการศึกษาสรีระวิทยาของพืชโดยละเอียดต่อมา ทำให้ทราบว่าที่ปลายยอดของพืชสร้างสารเคมีบางชนิด ซึ่งมีสมบัติกระตุ้นการยืดตัวของเซลล์ การทำงานของสารนี้ตอบสนองต่อสิ่งเร้าจากภายนอก เช่น แสง อุณหภูมิ เป็นต้น สารเคมีดังกล่าวเป็นฮอร์โมนชนิดหนึ่ง ซึ่งผลของฮอร์โมนนี้เองที่ทำให้พืชเจริญเข้าหาแสงสว่าง หรือเจริญหนีจากแสงสว่าง


ปี ค.ศ.1926 ฟริตส์ เวนต์ (Frits Went) นักพฤกษศาสตร์ชาวเนเธอร์แลนด์ได้ทดลองตัดเยื่อหุ้มยอดอ่อนของต้นกล้าข้าวโอ๊ต นำไปวางบนวุ้นที่ตัดเป็นชิ้นเล็กๆ สักครู่หนึ่งแล้วนำชิ้นวุ้นไปวางลงบนต้นกล้าอีกต้นหนึ่งที่ตัดเยื่อหุ้มยอดอ่อนออกไปแล้ว จากผลงานของเวนต์ และนักวิทยาศาสตร์ท่านอื่นๆ ในเวลาต่อมา ทำให้ทราบว่าการเจริญที่ปลายยอดและปลายรากของพืชนั้นมีสารเคมีเป็นตัวควบคุม สารเคมีดังกล่าวคือ กรดอินโดลแอซีติก (indole acetic acid) เรียกย่อๆ ว่า IAA หรือที่รู้จักกันทั่วไปว่า ออกซิน เป็นฮอร์โมนชนิดหนึ่งของพืช โดยธรรมชาติพืชสามารถสร้างสารเคมีได้หลายชนิด สารเหล่านี้พืชจะสร้างในปริมาณไม่มากนัก และจะลำเลียงไปตามเนื้อเยื่อต่างๆ ของพืช เพื่อควบคุมการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อ นักวิทยาศาสตร์เรียกสารที่พืชสร้างขึ้นมานี้ว่า ฮอร์โมนพืช plant hormone  ซึ่งได้แก่ ออกซิน จิบเบอเรลลิน ไซโตไคนิน เอทิลิน  และ กรดแอบไซซิค


1) ออกซิน เป็นฮอร์โมนที่พืชสร้างจากกลุ่มเซลล์เนื้อเยื่อบริเวณเนื้อเยื่อเจริญบริเวณยอดอ่อนและรากอ่อน แพร่ไปยังเซลล์ส่วนอื่นที่ต้องการใช้ฮอร์โมนนี้ โดยจะไปกระตุ้นเซลล์ให้เจริญขยายขนาดขึ้นทำให้พืชเจริญเติบโต การทำงานของออกซินขึ้นอยู่กับสิ่งเร้าต่างๆ เช่น แสง อุณหภูมิ แรงดึงดูดของโลก สิ่งสัมผัสอื่นๆ การโค้งของเยื่อหุ้มยอดอ่อนของพืชเข้าหาแสงสว่าง เป็นการตอบสนองต่อสิ่งเร้าคือ แสง แสงจะกระตุ้นให้ออกซินแพร่กระจายจากเซลล์ด้านที่ถูกแสงไปยังเซลล์ด้านที่ถูกแสงน้อย ทำให้เซลล์ด้านนี้มีปริมาณของออกซินมาก ออกซินจะกระตุ้นเซลล์เยื่อหุ้มยอดอ่อนของพืชให้เจริญขยายตัวมากกว่าด้านที่ถูกแสงปลายยอดจึงเจริญโค้งเข้าหาแสง ส่วนที่ปลายรากออกซินจะถูกสร้างขึ้นในปริมาณที่น้อยกว่าปลายยอด ออกซินที่ปลายรากยังคงเคลื่อนย้ายหนีแสง แต่การตอบสนองของเซลล์ที่ปลายรากจะตรงข้ามกับเซลล์บริเวณปลายยอด โดยเซลล์ด้านที่รับแสงน้อยจะมีออกซินสะสมอยู่มาก ปริมาณของออกซินนี้จะไปยับยั้งการเจริญของเซลล์ ขณะเดียวกันด้านที่รับแสงมากจะมีออกซินสะสมอยู่น้อยกว่า เซลล์จึงเจริญและขยายตัวได้มากกว่า เกิดการโค้งงอของปลายรากในลักษณะหนีแสง


ต่อมาได้มีผู้ทดลองเกี่ยวกับอิทธิพลของฮอร์โมนออกซินต่อการเจริญของตาข้าง โดยตัดยอดของพืชชนิดหนึ่งออก ในเวลาต่อมาพบว่าตาข้างของพืชจะแตกแขนงเป็นยอดออดมา แต่ถ้าตัดยอดแล้วนำวุ้นที่มีออกซินมาวางที่ปลายยอดที่ตัด พบว่า ตาข้างจะไม่เจริญ ซึ่งให้ผลเช่นเดียวกับต้นที่ไม่ตัดยอด


แสดงการทดลองตัดยอดของพืช





ก. ต้นที่เจริญตามปกติ ข. ต้นที่ตัดยอดออก ตาข้างเจริญดี ค. ต้นที่ตัดยอดออกแล้วนำชิ้นวุ้นที่มีออกซิเจนมาวางไว้


ปลายยอดนั้นจะสร้างออกซิน เมื่อตัดปลายยอดออกการสร้างออกซินจะน้อยลง จะทำให้ตาข้างเจริญ ต่อมานักวิทยาศาสตร์ได้ทำการศึกษาถึงความเข้มข้นของออกซินในระดับต่างๆ ที่มีต่อการเจริญเติบโตของราก ตา และลำต้น


จะเห็นว่า ถ้าออกซินมีความเข้มข้นมากจะยับยั้งการเจริญของตา จากการศึกษาต่อมาพบว่า เมื่อปลายยอดสร้างออกซิน ออกซินจะถูกลำเลียงมาทางด้านล่าง และจะไปยับยั้งการเจริญเติบโตของตาข้าง และเมื่อยอดถูกตัดออกไป ตาข้างจึงจะเจริญได้ดีและเมื่อตาข้างเจริญเป็นยอดก็จะสร้างออกซินได้อีก และจะลำเลียงไปยับยั้งการเจริญของตาข้างที่อยู่ด้านล่างถัดลงมา


นอกจากนี้ยังพบว่า ออกซินยังมีบทบาทสำคัญต่อสรีรวิทยาหลายอย่างของพืช เช่น การเจริญเป็นผลโดยที่เซลล์ไข่ภายในรังไข่ไม่ได้รับการผสม ทำให้ได้ผลไม้ที่ไม่มีเมล็ด การชะลอการหลุดร่วงของใบ การเจริญของตาข้างเมื่อตัดยอดพืชทำให้ต้นไม้เจริญทางด้านข้างเป็นพุ่ม นอกจากนี้ออกซินยังควบคุมการออกดอกของพืชบางชนิดด้วย ออกซินนอกจากจะมีผลในการกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืชแล้ว ยังพบว่า ถ้ามีออกซินมากเกินไปจะมีผลในการยับยั้งการเจริญเติบโตของพืชได้เช่นกัน


ปัจจุบัน มีการศึกษาเกี่ยวกับออกซินกันอย่างกว้างขวาง และพบว่า สารออกซินชนิดแรกที่ค้นพบ คือ IAA ซึ่งเป็นสารที่พืชสร้างขึ้นเอง และสามารถสังเคราะห์สารต่างๆ ที่คล้ายออกซิน เพื่อใช้ประโยชน์ในการเกษตร ซึ่งมีอยู่หลายชนิด เช่น IBA (indole butyric acid) NAA (naphthalene acetic acid) เพื่อนำไปใช้ประโยชน์ในการเร่งรากของกิ่งตอนหรือกิ่งปักชำ ช่วยในการเปลี่ยนเพศของดอกไม้บางชนิด ช่วยให้ติดขนได้มากขึ้น ป้องกันการร่วงของผล

2) จิบเบอเรลลิน เป็นฮอร์โมนพืชอีกกลุ่มหนึ่งมีสมบัติในการกระตุ้นการเจริญของเซลล์ตรงช่องระหว่างข้อทำให้ต้นไม้สูง ถ้าพืชขาดจิบเบอเรลลินก็จะทำให้ลำต้นเตี้ยแคระ ปัจจุบันมีการสังเคราะห์สารเคมีที่มีสมบัติยับยั้งการสร้างจิบเบอเรลลินในพืชทำให้ต้นไม้แคระแกรน เพื่อนำมาใช้ในกิจกรรมการทำไม้ประดับ นอกจากนั้นจิบเบอเรลลิน ยังมีหน้าที่ด้านอื่นอีกคือ กระตุ้นการงอกของเมล็ดและตา เพิ่มการติดตา เพิ่มการเกิดดอก ช่วยเปลี่ยนดอกตัวผู้ให้เป็นดอกตัวเมียในพืชตระกูลแตง ช่วยยืดช่อผลและปรับปรุงคุณภาพผลขององุ่น เป็นต้น


3) ไซโทไคนิน เป็นฮอร์โมนพืชที่มีสมบัติในการกระตุ้นการแบ่งเซลล์และการเจริญเปลี่ยนแปลงของเซลล์ ได้มีการทดลองเลี้ยงเนื้อเยื่อในสูตรอาหารที่มีออกซิเจนร่วมอยู่ด้วย พบว่า พืชจะเจริญเติบโตได้ในระยะหนึ่งต่อมาพืชจะชะงักการเติบโต แต่เมื่อใส่น้ำมะพร้าวหรือสารละลายที่สกัดจากยีสต์ลงไปในสูตรอาหารดังกล่าวด้วย ปรากฏว่า พืชเจริญเติบโตต่อไป จึงสันนิษฐานว่า สารบางอย่างในน้ำมะพร้าวหรือสารสกัดได้จากยีสต์มีสมบัติกระตุ้นการเจริญเติบโต จากการศึกษาต่อๆ มาจึงพบสารเคมีหลายชนิดในน้ำมะพร้าวและสารที่สกัดจากยีสต์มีสมบัติกระตุ้นการแบ่งเซลล์เรียกกลุ่มเซลล์นี้ว่า ไซโทไคนิน ซึ่งพบในพืชอื่นๆ ด้วย ปัจจุบันไวโทไคนินเป็นสารที่นิยมใช้กันอย่างกว้างขวางในการเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช โดยจะกระตุ้นให้เกิดหน่อใหม่ และยังได้มีการริเริ่มนำไซโทไคนินไปใช้ในงานเกษตรด้านอื่นด้วย เช่น กระตุ้นการเจริญของกิ่งแขนง ชะลอการแก่ของผลไม้หลายชนิด


4) เอทิลีน (ethylene) เป็นฮอร์โมนพืช ซึ่งผลิตขึ้นมาขณะที่เซลล์กำลังมีเมแทบอลิซึม ตามปกติเอทิลีนทำหน้าที่กระตุ้นการหายใจ และยังทำหน้าที่อื่นๆดังนี้ - เร่งเมแทบอลิซึม ทำให้ผลไม้สุก - กระตุ้นการออกดอกของพืชพวกสับประรด - กระตุ้นการหลุดร่วงของใบ - เร่งการงอกของเมล็ด - เร่งการไหลของน้ำยางพารา


นอกจากนี้เอทิลีนยังมีผลอีกหลายอย่างในพืช เช่น ช่วยกระตุ้นการออกดอกของพืชพวกสับปะรด กระตุ้นการหลุดร่วงของใบไม้ และการผลัดใบตามฤดูกาล เร่งการงอกของเมล็ดพืชบางชนิด โดยทำลายการพักตัวของเมล็ด เร่งการไหลของน้ำยางพารา เพิ่มปริมาณน้ำยางมะละกอเพื่อการผลิตปาเปน เป็นต้น แต่ถ้าพืชสร้างหรือได้รับเอทิลีนมากเกินไปในบางช่วงของการเจริญเติบโตก็อาจเกิดผลเสียได้

5) กรดแอบไซซิค เป็นฮอร์โมนพืชที่มีการสังเคราะห์ขึ้นในพืชทุกชนิด แหล่งที่พบคือ ในใบที่แก่จัด ในผลและในรากบริเวณหมวกราก ฮอร์โมนนี้มีสมบัติกระตุ้นการหลุดร่วงของใบและผลที่แก่จัด นอกจากนี้ยังยั้บยั้งการเจริญและการยืดตัวของเซลล์บริเวณตาจึงทำให้ตาไม่เจริญ กรดแอบไซซิคจะพบมากในระยะที่พืชขาดน้ำจนใบเหี่ยว โดยกระแอบไซซิคจะลดลงการทำงานของปากใบก็จะกลับสู่สภาพปกติ นอกจากนี้ยังมีสมบัติกระตุ้นการพักตัวของพืชด้วย พบว่า เมล็ดพืชที่อยู่ในระยะพักตัวจะมีสารนี้ในปริมาณสูง


จะเห็นว่า ฮอร์โมนและฟีโรโมนนับเป็นสารสำคัญอย่างยิ่งต่อสรีระวิทยาของทั้งสัตว์และพืช ซึ่งทำงานร่วมกับระบบอื่นๆ ในร่างกาย ทำให้สามารถดำรงชีพอยู่ได้อย่างปกติ