ภาพ โครงสร้างของหญ้าหางม้า
Subdivision Pteropsida
พืชในกลุ่มนี้ได้แก่เฟิน มีสมาชิกประมาณ 12,000 ชนิด จัดเป็นกลุ่มที่ใหญ่ที่สุดในพืชกลุ่มไม่มีเมล็ด มีความหลากหลายมาก บางชนิดพบอยู่ในเขตร้อน บางชนิดอยู่ในเขตอบอุ่นหรือแม้กระทั่งทะเลทราย จำนวนชนิดของเฟินเริ่มลดลงเนื่องจากความชื้นที่ลดลง และเนื่องจากเฟินเป็นพืชที่มีความหลากหลายมาก บางสกุลมีใบขนาดใหญ่ที่สุดในอาณาจักรพืช เช่น Marattia เป็นสกุลหนึ่งของเฟินต้น มีใบยาวถึง 9 เมตร กว้างประมาณ 4.5เมตร นอกจากนี้ยังมี เฟินสกุลอื่นที่อาศัยอยู่ในน้ำ เช่น Salvinia (จอกหูหนู) และ Azolla (แหนแดง) มีใบขนาดเล็กมาก ส่วนเฟินที่นิยมนำมาเป็นตัวอย่างในการศึกษาถึงลักษณะทั่วไปของเฟินมักอยู่ใน Order Filicales มีสมาชิกประมาณ 10,000 เช่น Pteridium aquilinum
ภาพ Marattia salicina
ภาพ (ซ้าย) แหนแดง(ขวา) จอกหูหนู
เฟินที่ขึ้นอยู่ทั่วไปนั้นเป็นต้นสปอร์โรไฟต์ เป็นพืชที่มีท่อลำเลียงแต่ไม่มีแคมเบียมและเนื้อไม้ ลักษณะทั่วไปของเฟินคือ มีราก เป็นรากที่แตกออกจากลำต้นจึงเจริญเป็นรากวิสามัญ (Adventition root) มีลำต้นเรียกว่า ไรโซม (Rhizome) ใช้เรียกทั้งต้นที่อยู่ใต้ดินหรือเหนือดินก็ได้ ไรโซมอาจมีลักษณะตั้งตรงหรือวางทอดขนานกับดิน หรืออาจไหลไปตามผิวดิน การเกิดใบและรากบนไรโซมจะมี 2 แบบคือแบบที่ใบและรากเกิดอยู่คนละด้านของไรโซม โดยจะอยู่ฝั่งตรงข้ามกับบนไรโซมเรียกว่า Dorsiventral construction และแบบที่ 2เป็นแบบที่ไรโซมจะตั้งตรง ส่วนใบและรากจะติดอยู่รอบไรโซมนั้น เรียกว่า Radial construction ใบเรียกว่าฟรอน (Frond) มีทั้งเส้นใบแตกแบบไดโคโทมัส และแบบร่างแห ใบเจริญจากลำต้นใต้ดินหรือเหง้าซึ่งมี 2 แบบคือ ใบเดี่ยว และใบประกอบมีลักษณะพิเศษคือมีความแก่อ่อนในใบ ๆ เดียวกันนั้นไม่เท่ากัน โคนใบจะแก่กว่าปลายใบจะอ่อนกว่า ทำให้ปลายใบม้วนงอเข้าหาโคนใบเรียกว่า Circinate vernation (การเจริญไม่เท่ากันเกิดจาก ผิวด้านล่างเจริญเร็วกว่าด้านบน)
ภาพ Circinate vernation ในเฟิน
ใบเฟินบางชนิดทำหน้าที่ขยายพันธุ์เช่น บริเวณปลายสุดของใบเกิดเป็นเนื้อเยื่อเจริญและแบ่งตัวให้พืชต้นใหม่เรียกเฟินแบบนี้ว่า Walking fern (Asplenium rhizophllum )
นอกจากนี้ใบเฟินยังมีลักษณะพิเศษอีกอย่างคือ ไม่สร้างสตรอบิลัส แต่บริเวณด้านท้องใบสร้างสปอร์ สปอร์อยู่ภายใน Sporangia ซึ่ง Sporangia อาจอยู่รวมกันเป็นกลุ่มเรียกว่า Sorus (พหูพจน์ : Sori) บางชนิดจะมีเยื่อบางหุ้มซอรัสไว้ เรียกเยื่อนี้ว่า Indusium การสืบพันธุ์ จะมีพืชต้นสปอโรไฟต์ เด่นกว่าแกมีโตไฟต์ ต้นสปอโรไฟต์จะสร้างอับสปอร์ ซึ่งภายในมีสปอร์ อับสปอร์เกิดอยู่ด้านหลังใบ (Abaxial surface หรือLower surface) สปอร์เฟินที่มีรูปร่างคล้ายกันเรียก Homospores แต่ละ Sporangia ล้อมรอบด้วยกลุ่มเซลล์ที่เรียกว่า Annulus ซึ่งมีผนังหนาไม่เท่ากัน ผนังด้านนอกบางมาก และแตกออกเมื่ออากาศแห้งทำให้สปอร์กระจายไปได้ สปอร์จะงอกเป็น Protonema เจริญเป็นแกมมีโตไฟต์รูปร่างคล้ายรูปหัวใจ (Heartshaped)ยึดกับดินโดยใช้ Rhizoid แกมมีโตไฟต์สร้างอวัยวะสืบพันธุ์ทั้ง 2เพศ จึงจัดเป็น Monoecious โดยArchegonium เกิดบริเวณรอยเว้าตรงกลางของหัวใจ (Apical notch) ฝังลงในแกมมีโตไฟต์ ส่วนAntheridium เกิดบริเวณด้านบน สเปิร์มว่ายมาผสมกับไข่ที่ Archegonium เกิดเป็นสปอร์โรไฟต์ หลังจากนั้นแกมมีโตไฟต์จะสลายไป
ภาพ เฟิร์นน้ำในสกุล Marsilia (ผักแว่น) ใช้กินได้
ภาพว่านลูกไก่ทอง (Cibotium sp.) ใช้ขนดูดซับห้ามเลือด
Subdivision Spermopsida
เป็นกลุ่มพืชที่มีท่อลำเลียง และมีเมล็ดซึ่งจัดว่ามีวิวัฒนาการสูงสุด สามารถจำแนกได้เป็น กลุ่มพืชดอกในคลาส Angiospermae และกลุ่ม Gymnosperm ซึ่งประกอบด้วยพืชในคลาส Pteridospermae
Cycadae Gingkoae Coniferae และ Gnetopsida พืชเหล่านี้ไม่มีดอก แต่มีเมล็ดแบบ Nake seed
เนื่องจาก ovule ไม่มีรังไข่ห่อหุ้ม มี Heterospore สร้าง Strobilus หรือ Cone แบบแยกเพศ Cone เพศผู้
เรียกว่า Staminate cone ส่วน Cone เพศเมียเรียกว่า Pistillate cone การปฏิสนธิจะเกิดขึ้นเพียงครั้งเดียวใน Xylem มีเทรคีต ไม่มีเวสเซลล์
Class Pteridospermae : เป็นพืชที่มีลักษณะโบราณ (Primitive) ใบมีลักษณะคล้ายเฟิร์น เมล็ดเกิดขึ้นที่ส่วนของใบ จึงเรียกพืชกลุ่มนี้ว่า Seed fern ลำต้นส่วนใหญ่มีเนื้อไม้ ไม่พบในปัจจุบันแตjพบได้ในยุคดีโวเนียน และยุคคาร์บอนิเฟอรัสตัวอย่างสกุลที่พบเช่น Neuropteris และ Emplectopteris
ภาพ (ซ้าย) ฟอสซิลของ Neuropteris (ขวา) Emplectopteris
Class Cycadae : เป็นพืชที่เรียกทั่วไปว่า Cycads หรือปรง พบได้ตั้งแต่ยุค Permian และแพร่กระจายมากในยุค Jurassic ในปัจจุบันเหลือประมาณ 9 สกุล 100 ชนิด ชอบขึ้นในเขตร้อน พบทั่วไปในป่าเต็งรัง ในประเทศไทยพบ 1 สกุลคือ Cycad เช่น C. rumpii (ปรงทะเล) C. siamensis (มะพร้าวเต่า) C. circinalis(มะพร้าวสีดา) C. micholitzii (ปรง) พืชในกลุ่มนี้เป็นพืชบก มีลักษณะคล้ายพวกปาล์ม ลำต้นตรง ไม่มีการแตกกิ่ง อาจมีลำต้นใต้ดิน หรือลำต้นอยู่ใต้ดินทั้งหมด มีแต่ใบที่โผล่ขึ้นเหนือดินเป็นกอ มีการเติบโตช้ามาก
โดยทั่วไปสูงประมาณ 1 เมตรแต่บางชนิดอาจสูงถึง 18 เมตร ใบเป็นใบประกอบแบบขนนก ติดกับลำต้นแบบวนเป็นเกลียว ใบมักเป็นกระจุกอยู่ที่ยอดลำต้น ที่ลำต้นส่วนล่าง ๆ จะเห็นรอยแผลเป็นที่ก้านใบเก่าร่วงไป ใบจะมีอายุยืนติดทนนาน ใบอ่อนมีลักษณะคล้ายใบเฟิร์นคือ ม้วนงอ โดยปลายใบย่อยจะม้วนงอเข้าหาแกนกลางของก้านใบ มีการสร้างสปอร์ 2 ชนิดคือ ไมโครสปอร์ จะเกิดอยู่ในไมโครสปอแรนเจียม ซึ่งอยู่บนไมโครสปอร์
Class Ginkgoae : พืชกลุ่มนี้ได้แก่ แป๊ะก๊วย (Ginkgo biloba) หรือที่เรียกว่า Maldenhair tree จัดเป็น
Living fossil อีกชนิดหนึ่งพบได้ตั้งแต่ยุค Permian ปัจจุบันพบเป็นพืชพื้นเมืองในจีน และญี่ปุ่น และเจริญแพร่พันธุ์เข้าสู่ยุโรปและอเมริกาในบริเวณอบอุ่นถึงหนาว พืชในกลุ่มนี้เป็นพืชขนาดใหญ่สูงถึง 100 ฟุต มีกิ่งก้านสาขา เนื้อไม้ไม่มีเวสเซล (Vessel) ไซเลมทีเทรคีต ใบเป็นใบเดี่ยวรูปพัดที่ยอดของปลายใบมักเว้าลึกเข้ามาในตัวแผ่นใบ ทําให้ดูเหมือนตัวแผ่นใบแยกเป็น 2 ส่วน (Bifid) เส้นใบเห็นชัดว่ามีการแยกสาขาแบบแยกเป็น 2 แฉก (Dichotomous) แต่จะไม่เป็นร่างแห ใบติดกับกิ่งแบบสลับ
ภาพ การเปลี่ยนสีใบจากเขียวเป็นเหลืองในฤดูใบไม้ร่วงของต้นแป๊ะก๊วย
กิ่งบนลำต้นจะมี 2 ชนิดคือ กิ่งยาว (Long shoot) เป็นกิ่งที่มีใบธรรมดาไม่มีการสร้างอวัยวะที่ใช้ในการสืบพันธุ์ ส่วนกิ่งอีกชนิดหนึ่งคือ กิ่งสั้น (Spur shoot) จะเป็นกิ่งสั้น ๆ มีใบติดอยู่เป็นกลุ่ม และมีการสร้าง
อวัยวะที่ใช้ในการสืบพันธุ์คือ อวัยวะสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้เกิดบนช่องสโตรบิลัสเพศผู้ และอวัยวะสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียเกิดบนช่องสโตรบิลัสเพศเมีย ซึ่งสโตรบิลัสทั้งสองชนิดนี้จะเกิดอยู่คนละต้นกันจึงแยกเป็นต้นเพศผู้และต้นเพศเมีย สโตรบิลัสเพศผู้มีลักษณะเป็นช่อยาวแบบแคทกิน ไม่มีแบรค บนช่อจะมีใบสปอโรฟิลล์จำนวนมาก ซึ่งแต่ละใบเปลี่ยนแปลงไปมีลักษณะเป็นก้านชูที่ปลายก้านมีอับสปอร์เพศผู้ 2 อับติดอยู่ ส่วนสโตรบิลัสเพศเมียมีลักษณะเป็นก้านยาว ปลายสุดเห็นโอวูลติดอยู่ 2 อัน ซึ่งมักจะเป็นหมันเสีย 1 อัน เมื่อโอวูลนี้ได้รับการผสมก็จะเจริญเป็นเมล็ด มีลักษณะคล้ายผล เพราะภายนอกมีเนื้อนุ่ม ต้นอ่อนภายในเมล็ดมีใบเลี้ยง 2ใบ
ภาพ (ซ้าย)Strobilus และ (ขวา) ผล ของแป๊ะก๊วย
Class Coniferae : พืชส่วนใหญ่ในคลาสนี้ถูกเรียกว่า Conifer ได้แก่ สนชนิดต่าง ๆ ที่แพร่กระจายมาตั้งแต่
ยุค Triassic และ Jurassic จนถึงปัจจุบัน พบได้ตั้งแต่เขตหนาวขั้วโลกจนถึงเขตอบอุ่น และบนภูเขาสูงในเขตร้อนอย่างประเทศไทยเช่น สนสามใบหรือสนเกี๊ยะ สนสองใบ เป็นต้น ส่วนใหญ่พืชกลุ่มนี้เป็นพืชที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจและเป็นที่รู้จักกันดีหลายชนิดเช่น Pine Spruce Fir Cedar Juniper Larch
Hemlock Cypress Yew Redwood พืชในกลุ่มนี้เนื้อไม้มีการเจริญขั้นที่สอง ใบเรียงตัวติดกับลำต้นแบบวนเป็นเกลียวหรือตรงข้าม ใบมักมีรูปร่างเป็นรูปเข็ม บางชนิดใบมีลักษณะเป็นเกล็ด ใบสีเขียว ระบบรากเป็นรากแก้วมักพบ Mycorhyza ที่รากด้วย ไซเลมประกอบด้วยเทรคีตเป็นส่วนใหญ่ คอร์เทกซืของต้นมักมีน้ำมันหรือยางที่มีกลิ่นเฉพาะ ในการสืบพันธุ์พบว่า สโตรบิลัสเพศผู้และสโตรบิลัสเพศเมียมักเกิดอยู่บนต้นเดียวกัน (Monoecious) สโตรบิลัสเพศเมียประกอบด้วยสเกล (Megasporophyll) ทำหน้าที่สร้างโอวูล (Ovuliferous scale) ในแต่ละสโตรบิลัสมีสเกลหลายอัน แต่ละสเกลมักมีโอวูล 2 อัน ส่วนสโตรบิลัสเพศผู้จะประกอบด้วยสเกล (Microsporophyll)จำนวนมาก แต่ละสเกลจะมีการ สร้างละอองเกสรตัวผู้อยู่ภายในถุง (Pollensac) เมื่อโอวูลได้รับการผสมจะเจริญเป็นเมล็ดที่ภายในมีต้นอ่อนที่มีใบเลี้ยงตั้งแต่ 2 ใบจนถึงเป็นจำนวนมาก
ภาพ Redwood และ Larch
ภาพ (ซ้าย) ใบยิว (ขวา) ใบสน
ภาพ วงชีวิตของสน
Class Gnetopsida : เป็นพืชกลุ่มเล็ก ๆ ที่มีสมาชิกเพียง 3 สกุลคือ Gnetum Ephedra และ Welwitshia
มีลักษณะบางอย่างคล้ายคลึงกับพืชดอก จึงจัดเป็น Gymnosperm ที่มีวิวัฒนาการสูงสุด ส่วนใหญ่พบในเขตแห้งแล้งหรือทะเลทราย บางชนิดพบในเขตร้อน
พืชในกลุ่มนี้มีทั้งไม้พุ่ม ไม้เลื้อย ใบเป็นใบเดี่ยวติดกับลำต้นแบบตรงข้ามหรือเรียงรอบข้อ เนื้อไม้มีการเจริญขั้นที่สองและมี Vessel โดยทั่วไปจะแยกเป็นต้นเพศผู้และต้นเพศเมีย มีการสร้างอวัยวะสร้างเซลล์
สืบพันธุ์เพศเมียบนช่องสโตรบิลัส เพศเมียซึ่งมีโอวูลแต่ละโอวูลมีนูเซลลัส (Nucellus) ล้อมรอบเซลล์สีบพันธุ์เพศผู้สร้างบนช่อสโตรบิลัสเพศผู้ ผสมพันธุ์แล้วได้เมล็ดที่ต้นอ่อนภายในเมล็ดมีใบเลี้ยง 2 ใบ
ตัวอย่างของพืชกลุ่มนี้ที่พบในประเทศไทยเช่น มะเมื่อย Gnetum gnemon L. วงศ์นี้เป็นวงศ์ที่พืชมี
ลักษณะเจริญที่สุด พืชมีลักษณะเป็นไม้เลื้อยหรือไม้ยืนต้น เนื้อไม้มีการเจริญขั้นที่สอง ใบเดี่ยวแผ่กว้าง มีเส้นใบเรียงตัวเป็นร่างแห ใบติดกับลำต้นแบบตรงข้าม ต้นแยกเป็นตัวเพศผู้และต้นเพศเมีย สโตรบิลัสมีลักษณะคล้ายช่อดอกแบบสไปค์ พืชวงศ์นี้มีลักษณะใกล้เคียงคล้ายใบเลี้ยงคู่มาก
ภาพ มะเมื่อย
ส่วน Ephedra เป็นพืชที่มีลักษณะทั่วไปเป็นไม้พุ่ม ขึ้นอยู่ในที่แห้งแล้งดินทรายอาจสูงถึง 2 เมตร ลำต้นยืดยาวมีสีเขียวเห็นข้อและปล้องชัดเจน ใบเป็นใบเกล็ดที่ข้อลำต้นข้อละ 2 ใบ แบบตรงข้าม หรือแบบรอบข้อ มีการสร้างเซลล์สืบพันธุ์อยู่คนละต้น โดยต้นเพศผู้จะสร้างสโตรบิลัสเพศผู้ ซึ่งประกอบด้วยแบรคซ้อนกันและมีไมโครสปอรโรฟิลล์ที่สร้างอับสปอร์เพศผู้ ส่วนต้นเพศเมียจะสร้างสโตรบิลัสเพศเมียซึ่งประกอบด้วยแบรคที่สร้างโอวูลไว้ภายใน ซึ่งหลังจากการผสมพันธุ์ แล้วก็เจริญเป็นเมล็ด Ephedra นี้มีความสำคัญทางการแพทย์เพราะเป็นแหล่งให้สารเอฟฟิดริน (Ephedrine) ซึ่งใช้รักษาโรคหอบหืดเพราะมีฤทธิ์ขยายหลอดลมพืชในสกุล Welwitschia มักขึ้นอยู่ตามทะเลทรายแห้งแล้ง ลักษณะลำต้นเป็นทรงแท่งรูปกรวย มีรากยาว มีใบ 2 ใบ ใหญ่ยาวเป็นแถบติดกับลำต้นแบบตรงข้าม เส้นใบเรียงขนาน ใบคู่นี้จะติดกับลำต้นไปจนตลอดชีวิต ซึ่งอาจมากกว่า 100 ปี ใบที่ยาวประมาณ 2 เมตรนี้ จะม้วนงอเป็นริบบิ้น ปลายใบจะเหี่ยวแห้งขาดไปขณะที่ ฐานใบจะงอกออก มาใหม่ในการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ อาจแยกเป็นต้นเพศผู้ ซึ่งจะสร้างสโตรบิลัสเพศผู้ ซึ่งมีไมโครสปอร์ ส่วนต้นเพศเมียจะสร้างสโตรบิลัสเพศเมียซึ่งมีโอวูล เมื่อผสมพันธุ์จะเจริญเป็นเมล็ด
ภาพWelwitschia
ภาพ Ephedra
Class Angiospermae : หรือ บางตำราจัดไว้ใน Division Magnoliophyta หรือเรียกอีกชื่อว่า
Anthophyta (Angiosperms) พืชมีท่อลำเลียงจำแนกออกเป็น 2 กลุ่มหรือ 2 คลาส คือ คลาส
Magnoliopsida (Dicotyledons) และคลาส Liliopsida (Monocotyledons) โดยพืชทั้งสองกลุ่มมีความ
แตกต่างกันดังตารางเปรียบเทียบ
สิ่งที่เปรียบเทียบ
|
Magnoliopsida (Dicotyledons)
|
Liliopsida (Monocotyledons)
|
เอมบริโอ
|
เอมบริโอมีใบเลี้ยง 2 ใบ ส่วนใหญ่เจริญเหนือดิน เมล็ดอาจมีหรือไม่มีเอนโดสเปิร์ม
|
เอมบริโอมีใบเลี้ยง 1 ใบ ส่วนใหญ่เจริญใต้ดิน เมล็ดมี เอนโดสเปิร์ม
|
รูปแบบการเจริญเติบโต
|
เป็นพืชล้มลุกหรือพืชมีเนื้อไม้
|
ส่วนใหญ่เป็นพืชล้มลุก
|
ใบ
|
เส้นใบแบบร่างแห
|
เส้นใบแบบขนาน
|
ดอก
|
กลีบดอก 4 หรือ 5 กลีบ หรือทวีคูณของ 4 หรือ 5
|
กลีบดอก 3 กลีบ หรือทวีคูณของ 3
|
ระบบท่อลำเลียง
|
ส่วนใหญ่มีแคมเบียม จึงมีการเจริญขั้นที่ 2 การเรียงตัวของท่อลำเลียงเป็นระเบียบ
|
ส่วนใหญ่ไม่มีแคมเบียม จึงไม่มีการเจริญขั้นที่ 2 การเรียงตัวของท่อลำเลียงกระจัดกระจายไม่เป็นระเบียบ
|
ระบบราก
|
รากเป็นระบบรากแก้ว
|
รากเป็นระบบรากฝอย
|
พืชในคลาสนี้เป็นพืชมีดอก (Flowering plants) มีประมาณ 300,000 ชนิดอยู่ได้ทั่วไปทุกแห่งหน บางชนิดมีอายุเพียงฤดูกาลเดียว บางชนิดอายุยืนหลายร้อยปี บางชนิดมีขนาดใหญ่เกือบ 10 เมตรเช่น ยูคาลิปตัส แต่บางชนิดมีขนาดเล็กมากเช่น ผำ หรือไข่น้ำ (Wolffia )
ภาพ ผำ
ลักษณะทั่วไปของพืชกลุ่มนี้คือ มีราก ใบ ลำต้นที่แท้จริง มีระบบท่อลำเลียงเจริญดีมาก Xylem ประกอบด้วยVessel เป็นส่วนใหญ่ ทำหน้าที่ลำเลียงน้ำ ส่วน Phloem ทำหน้าที่ลำเลียงหาร มีอวัยวะสืบพันธุ์คือ ดอกเจริญอยู่บนก้านดอก มีทั้งที่เป็นดอกสมบูรณ์ และดอกไม้สมบูรณ์ ดอกสมบูรณ์ ประกอบด้วย Sepal Petal Stamen และ Pistil เมล็ดมีรังไข่ห่อหุ้ม เมื่อรังไข่พัฒนาเต็มที่จะกลายเป็นผล มีการปฏิสนธิซ้อน มีวงชีวิตแบบสลับ แกมีโตไฟต์มีขนาดเล็กอยู่บนสปอโรไฟต์
ภาพ การปฏิสนธิซ้อนในพืชดอก
ภาพ วงชีวิตแบบสลับของพืชดอก
ภาพ ภาพตัดขวางลำต้นพืช
ภาพ เปรียบเทียบพืชดอกชนิดใบเลี้ยงเดี่ยวและใบเลี้ยงคู่
