การขยายพันธุ์เฟินสาย ตอน การเพาะปลายสตอปิลัส

ต้นอ่อน Sporophyte

ต้นอ่อน Sporophyte ที่อยู่ใน Archegonia ระยะนี้ จะมีการสร้างเนื้อเยื่อไปยึดเกาะกับผนังภายใน เพื่อรับน้ำและอาหารจากโปรธัลลัสเข้ามาใช้ จนกระทั่งเติบโตแข็งแรง สร้างใบจริงเฟินรุ่นใหม่ขึ้นมาส่วนโปรธัลลัส ยังคงอยู่เพื่อเลี้ยงต้นอ่อน sporophyte ต่อไปอีกสักระยะ จนกระทั่ง sporophyte เติบโตเป็นเฟินที่สมบูรณ์แข็งแรง มีรากสำหรับยึดเกาะลำต้น และสามารถดูดน้ำและธาตุอาหารมาเลี้ยงเองได้แล้ว จากนั้นโปรธัลลัสจะสลายตัวไปเอง และเฟินต้นใหม่ เจริญเติบโตต่อไปและสร้างสปอร์รุ่นใหม่ต่อไป

Sporangia

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


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 เข้ามาและสังเคราะห์แสง

ที่ผิวด้านบน สร้างอาหารเลี้ยงตัวเองได้ ถือว่า มีชีวิตเป็นอิสระ เหมือนกับพืชทั่วไปทุกประการ
ต่อมา โปรธัลลัส เจริญเติบโตเต็มวัยแล้ว จะพัฒนาสร้างอวัยวะสืบพันธุ์เพศผู้และเพศเมีย ที่ผิวด้านใต้ของโปรธัลลัส

อวัยวะสืบพันธุเพศผู้ Antheridia อยู่ที่ผิวด้านล่าง รอบๆ ขอบของโปรธลลัสส่วนล่าว มีลักษณะที่เป็นติ่งเล็กๆ ยื่นออกมา

 และสเปิมถูกสร้างขึ้นภายใน antheridium โดยขบวนการแบ่งแซลล์แบบ mitosis เมื่อสเปิมที่สร้างขึ้นมา โตเต็มที่

และมีความชุ่มชื้นเพียงพอ ผนังของ Antheridia จะเปิดออกและปล่อยให้สเปิม ว่ายน้ำออกไป

ส่วนอวัยวะสืบพันธุ์เพศเมีย เรียก Archegonia อยู่บริเวณใจกลางของโปรธัลลัสรูปหัวใจ มีรอยแยกลงไปใน
ผิวของโปรธัลลัส ส่วนนี้ ทำหน้าที่สร้าง ไข่เพศเมีย เป็นเซลล์เดี่ยว เก็บไว้ภายใน
มีการสร้างผนังเป็นท่อ และสร้าง malic acid เพื่อนำร่องให้กับสเปิมเพศผู้ว่ายน้ำเข้าไป
จากนั้น ขบวนการการผสมพันธุ์จะเริ่มต้นขึ้น แต่จะเกิดขึ้นได้ ก็ต่อเมื่อมีความชุ่มชื้นสูงมากเพียงพอ มีน้ำในปริมาณที่
พอเหมาะเกาะเป็นผิวบางๆ อยู่ใต้โปรธัลลัส เท่านั้น

<><>

<>

<><>

เมื่อสภาพแวดล้อมเหมาะสม สเปิมเพศผู้จึงว่ายน้ำออกจาก Anteridia ในขณะที่ Archegonia จะเปิดปาก ผนังท่อออกพร้อมกับสร้าง malic acid ออกมา เพื่อดึงดูดและนำทางให้กับสเปิม เพื่อให้สเปิมสามารถว่าย เข้าไปไข่เพศเมียใน Archegonia ได้ บนโปรธัลลัสอีกต้นหนึ่ง เพราะ เซลล์ทั้งสองจะบนโปรธัลลัสเดียวกันจะโตเต็มวัยที่ไม่พร้อมกัน  เป็นวิธีการอันชาญฉลาดของโปรธัลลัส ในการป้องกันการผสมพันธุกันเองบนโปรธัลลัสเดียวกัน เมื่อสเปิมเพศผู้เข้าไปหาไข่เพศเมียแล้ว ทั้งสองเซลล์ ซึ่งเป็น haploid (n) รวมตัวผสมพันธุ์ กันเกิดเป็นเซลล์เดียว เป็นเซลล์ diploid zygote (2n) และเริ่มขบวนการแบ่งเซลล์แบบ mitosis  เพิ่มจำนวนเซล์และพัมนาขึ้นเป็น Embryo ของ diploid sporophyte ต่อไป  และถือเป็นจุดกำเนิดเริ่มต้นของชีวิตในระยะ Sporophyteโดยปกติ สเปิดจากโปรธัลลัสหนึ่ง จะว่ายน้ำไปหา Archegonia

ลักษณะเด่นสำคัญ

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 ระยะ

ช่วงชีวิตของเฟินในระยะ Sporophyte นี้ ก็คือ เฟินที่เราพบเห็นทั่วไป
เมื่อเฟินเจริญเติบโต เป็นต้นที่สมบูรณ์แข็งแรง มีอายุพอสมควร และอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม เฟินจะสร้างสปอร์ขึ้น เพื่อการขยายพันธุ์ต่อไปเฟินส่วนมาก สร้างสปอร์อยู่ที่ด้านล่างของใบ รูปร่างของสปอร์และการจัดเรียงตัวของกลุ่มสปอร์ แตกต่างกันไป ตามแต่ชนิดของเฟินเมื่อพลิกดูด้านใต้ใบ ใบที่มีสปอร์ เราจะเห็นเป็นกลุ่มของสปอร์ ที่เรียกว่า Sporangia หรือ sori

วงจรชีวิตของเฟิน Fern Life Cycle

วงจรชีวิตของเฟิน Fern Life Cycle

เฟิน เป็นพืชไม่มีดอก ไม่มีเมล็ด แต่หลายคนคงเคยได้เห็น เฟินที่เจริญเติบโตสมบูรณ์แข็งแรง  มีสปอร์เกิดขึ้นที่ใต้ใบ ซึ่งเป็นส่วนที่เฟินสร้างขึ้นแล้วปล่อยแพร่กระจายออกไป  เพื่อไปดำรงเผ่าพันธุ์ของมันสืบต่อไปนั้นเองหากเราได้ศีกษาให้ลึกลงไป  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 ช่วงชีวิตที่มีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ