1.2 โครงสร้างและหน้าที่ของลำต้น

 

ลำต้น

       ลำต้นเป็นโครงสร้างของพืชที่เจริญถัดขึ้นมาจากราก ลำต้นมีข้อปล้อง บริเวณข้อจะมีใบ ที่ซอกใบมีตา ลำต้นทำหน้าที่ชูกิ่ง ใบ ดอก ผล และทำหน้าที่ลำเลียงอาหาร ธาตุอาหาร และน้ำ
       1. เนื้อเยื่อบริเวณปลายยอด
       เมื่อตัดตามยาวผ่านกลางส่วนปลายยอด แล้วนำไปศึกษาลักษณะเนื้อเยื่อโดยใช้กล้องจุลทรรศน์กำลังขยายต่างๆ จะเห็นเซลล์มีลักษณะขนาด รูปร่าง และการเรียงตัวเป็นบริเวณต่างๆ ดังนี้
 

รูปที่1- ปลายตัดตามยาวของต้นฤๅษีผสม

       1.1  เนื้อเยื่อเจริญปลายยอด (apical meristem) เป็นบริเวณปลายสุดของลำต้น เซลล์บริเวณนี้จะแบ่งตัวอยู่

       2 โครงสร้างภายในลำต้น

       2.1 ลำต้นพืชใบเลี้ยงคู่

      
เมื่อตัดลำต้นของพืชใบเลี้ยงคู่ที่ยังอ่อนอยู่ตามขวาง แล้วนำมาศึกษาจะพบลักษณะการเรียงตัวของลำต้นและรากคล้ายกันและลำต้นมีการเรียงตัว ดังนี

       1) เอพิเดอร์มิส ( Epidermis ) อยู่ชั้นนอกสุด ปกติเป็นเซลล์เรียงตัวชั้นเดียว ไม่มีคลอโรฟิลล์ อาจเปลี่ยนแปลงไปเป็นขน หนาม หรือเซลล์คุม
(
Guard Cell ) ผิวด้านนอกของ
เอพิ-ดอร์มิสมักมีสารพวกคิวทิน เคลือบอยู่เพื่อป้องกันการระเหยของน้ำ
      
2) คอร์เทกซ์ ( Cortex ) มีอาณาเขตแคบกว่าในรากเซลล์ ส่วนนี้ส่วนใหญ่เป็นเซลล์พาเรงคิมาเรียงตัวกันหลายชั้น เซลล์พวกนี้มักมีสีเขียวและสังเคราะห์ด้วยแสงได้ด้วย นอกจากนี้ยังช่วยสะสมน้ำและอาหารให้แก่พืช เซลล์ชั้นคอร์เทกซ์ที่อยู่ติดกับเอพิเดอร์มิสเป็นเซลล์เล็กๆ 2-3 แถว คือ เซลล์พวกคอลเลงคิมา และมีเซลล์สเกลอเรงคิมาแทรกอยู่ช่วยให้ลำต้นแข็งแรงขึ้น การแตกกิ่งของพืชจะแตกในชั้นนี้เรียกว่า เอกโซจีนัสบรานชิ่ง ( Exogenous branching )ซึ่งแตกต่างจากรากซึ่งเป็นเอนโดจีนัสบรานชิ่ง ชั้นในของคอร์เทกซ์คือ เอนโดเดอร์มิสเป็นเซลล์เรียงตัวชั้นเดียวในลำต้น พืชส่วนใหญ่มักเห็นชั้นเอนโดเดอร์มิสได้ไม่ชัดเจนหรือไม่เห็นเลยซึ่งแตกต่างจากรากซึ่งมีและเห็นชัดเจน เซลล์ที่ทำหน้าที่ในการหลั่งสาร ( Secretory Cell ) เช่น เรซิน ( Resin ) น้ายาง ( Latex ) ก็อยู่ในชั้นนี้
        3) สตีล ( Stele ) ในลำต้นฃั้นสองของสตีลจะแคบมากและแบ่งออกจากชั้นของคอร์เทกซ์ได้ไม่ชัดเจนนัก และแตกต่างจากในราก ประกอบด้วย
      3.1 มัดท่อลำเลียง อยู่เป็นกลุ่มๆ ด้านในเป็นไซเลม ด้านนอกเป็นโฟลเอ็มเรียงตัวในแนวรัศมีเดียวกัน
     
3.2 วาสคิวลาร์เรย์ เป็นเนื้อเยื่อพาเรงคิมาที่อยู่ระหว่างมัดท่อลำเลียง เชื่อมต่อระหว่างคอร์เทกซ์และพิธ
     
3.3 พิธ อยู่ชั้นในสุดเป็นไส้ในของลำต้นประกอบด้วยเนื้อเยื่อพาเรงคิมา ทำหน้าที่สะสมแป้งหรือสารต่างๆ เช่น ผลึกแทนนิน ( Tannin ) พิธที่แทรกอยู่ในมัดท่อลำเลียงจะดูดคล้ายรัศมี เรียกว่า พิธเรย์ ( Pith Ray ) ทำหน้าที่สะสมอาหาร ช่วยลำเลียงน้ำ เกลือแร่ และอาหารไปทางด้านข้างของลำต้น

 

 

                             รูปที่2- วาสคิวลาร์แคมเบียมเซลล์สองชนิด เปลือกไม้และเนื้อไม้
                            
ที่มา : คู่มือการเรียนรู้พื้นฐานและเพิ่มเติมชีววิทยา ม.5 เล่ม3-4 หน้า 355

       2.2 ลำต้นพืชใบเลี้ยงเดี่ยว

      
ลำต้นพืชใบเลี้ยงเดี่ยวส่วนใหญ่มีการเจริญเติบโตขั้นต้น (
Primary Growth ) เท่านั้น มีชั้นต่างๆเช่นเดียวกับพืชใบเลี้ยงคู่ต่างกันที่มัดท่อลำเลียงรวมกันเป็นกลุ่มๆประกอบด้วยเซลล์ค่อนข้างกลมขนาดใหญ่ 2 เซลล์ ซึ่งได้แก่ไซเลมและเซลล์เล็กๆ ด้านบนคือโฟลเอ็ม ส่วนทางด้านล่างของไซเลมเป็นช่องกลมๆ เช่นกันคือช่องอากาศมัดท่อลำเลียงของพืชใบเลี้ยงเดี่ยวจะมีบันเดิลชีท
( Bundle Sheath ) ซึ่งเป็นเนื้อเยื่อพวกพาเรงคิมาที่มีแป้งสะสมหรืออาจเป็นเนื้อเยื่อสเกลอเรงคิมามาหุ้มล้อมรอบเอาไว้ กลุ่มของมัดท่อลำเลียงจะกระจายทุกส่วนของลำต้น แต่มักอยู่รอบนอกมากว่ารอบในและมัดท่อลำเลียงไม่มีเนื้อเยื่อเจริญด้านข้างหรือแคมเบียมคั่นอยู่ พืชพวกนี้จึงเจริญเติบโตด้านข้างจำกัด แต่มักจะสูงขึ้นได้มาก เนื่องจากพืชใบเลี้ยเดี่ยวมีเนื้อเยื่อเจริญบริเวณข้อทำให้ปล้องยืดยาวขึ้น ในพืชบางชนิดส่วนของพืชจะสลายไปกลายเป็นช่องกลวงอยู่กลางลำต้น เรียกว่า ช่องพิธ ( Pith Cavity )เช่น ในลำต้นของไผ่ หญ้า เป็นต้น
ในพืชพวกหมากผู้หมากเมีย และจันทน์ผา จะมีมัดท่อลำเลียงคล้ายพืชใบเลี้ยงคู่และมีแคมเบียมด้วยทำให้เจริญเติบโดทางด้านข้างได้และยังสามารถสร้างคอร์กขึ้นได้เมื่อมีอายุมากขึ้น


                                     รูปที่3-ภาพ โครงสร้างภาคตัดขวางของลำต้นพืชใบเลี้ยงเดี่ยวและใบเลี้ยงคู่
                                           ภาพซ้าย ภาคตัดขวางลำต้นพืชใบเลี้ยงคู่
                                                       ภาพขวา ภาคตัดขวางลำต้นพืชใบเลี้ยงเดี่ยว



ตารางแสดงความแตกต่างระหว่างลำต้นพืชใบเลี้ยงคู่กับลำต้นพืชใบเลี้ยงเดี่ยว

ลำต้นพืชใบเลี้ยงเดี่ยว

ลำต้นพืชใบเลี้ยงคู่

1. มีข้อและปล้องเห็นได้ชัดเจน

2. ไม่ค่อยแตกกิ่งก้านสาขา

3.มัดท่อน้ำท่ออาหารกระจายไปทั่วลำต้น

4. ส่วนมากไม่มีแคมเบียม

5. ส่วนมากไม่มีการเจริญขั้นที่สอง

6. ส่วนมากไม่มีวงปี

7. โฟลเอ็มและไซเลมมีอายุการในการทำงาน

1. เห็นได้ไม่ชัดเจนนัก

2. มีกิ่งก้านสาขามาก

3. มัดท่อน้ำท่ออาหารเรียงตัวเป็นวงรอบลำต้น

4. ส่วนมากมีแคมเบียม นอกจากพืชล้มลุกบางชนิดไม่มี

5. ส่วนมากมีการเจริญขั้นที่สองและเจริญไปเรื่อยๆสัมพันธ์กับความสูง

6. ส่วนมากมีวงปี

7. โฟลเอ็มและไซเลมมีอายุการทำงานสั้น แต่จะมีการสร้างขึ้นมาทดแทนอยู่เรื่อยๆโดยแคมเบียม

การเจริญเติบโตขั้นที่สองของลำต้นใบเลียงคู่

พืชใบเลี้ยงคู่ที่มีเนื้อไม้เป็นการเจริญเติบโตเพื่อขยายขนาดทางด้านข้างจะมีวาสคิว

       ในรอบ 1 ปี วาสคิวลาร์แคมเบียมของพืชที่มีเนื้อไม้จะมีการแบ่งเซลล์สร้างไซเลมและโฟลเอ็มขั้นที่สองจำนวนมากน้อยต่างกันในแต่ละฤดูขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำและแร่ธาตุอาหาร ในฤดูที่สิ่งแวดล้อมอุดมสมบูรณ์ดี เช่น ฤดูฝน เซลล์ชั้นไซเลมจะเจริญเร็วมีขนาดใหญ่ทำให้ได้ชั้นไซเลมกว้าง และมีสีจาง ส่วนในฤดูแล้งเซลล์ชั้นไซเลมจะเจริญช้ามีขนาดเล็กเบียดกันแน่นทำให้เห็นเป็นแถบแคบๆ และมีสีเข้ม ลักษณะดังกล่าวทำให้เนื้อไม้มีสีจางและมีสีเข้มสลับกันมองเห็นเป็นวงเรียกว่า วงปี (annual ring) ดังรูป

                                            รูปที่4- ภาพโครงสร้างลำต้นที่มีการเจริญขั้นที่สอง

      

      ไซเลมที่มีอายุมากที่สุดจะอยู่ชั้นในสุดของลำต้น ถ้าเป็นลำต้นที่มีอายุมากๆ ไซเลมชั้นในจะไม่ทำหน้าที่ลำเลียงน้ำอีกต่อไป แต่จะทำหน้าที่ให้ความ
แข็งแรง และอาจสะสมสารอินทรีย์ต่างๆ มักมองเห็นไซเลมบริเวณนี้มีสีเข้มเรียกไซเลมบริเวณนี้ว่า
แก่นไม้ ( heart wood )ซึ่งจะมีความแข็งแรงมากกว่าบริเวณอื่น แก่นม้นี้จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากไซเลมชั้นถัดออกมาที่มีอายุมากขึ้นและอุดตันกลายเป็นแก่นไม้เพิ่มขึ้น ส่วนไซเลมซึ่งอยู่รอบนอกซึ้งมีสีจางกว่าชั้นในก็ยังคงทำหน้าที่ลำเลียงน้ำ และธาตุอาหารต่อไป เรียกชั้นนี้ว่า กระพี้ไม้ ( sap wood )ชั้นกระพี้ไม้จะมีความหนาค่อนข้างคงที่ ทั้งกระพี้ไม้และแก่นไม้รวมกันเรียกว่า    
เนื้อไม้ ( wood ) ซึ่งเป็นเนื้อเยื่อไซเลมทั้งหมด
      
เปลือกไม้ ( bark ) คือ ส่วนที่อยู่ถัดจากวาสคิวลาร์แคมเบียมออกไปข้างนอก ในลำต้นที่มีอายุน้อยเปลือกไม้ประกอบด้วย เอพิเดอร์มิส คอร์เทกซ์ และโฟลเอ็ม ส่วนลำต้นที่มีอายุมากเอพิเดอร์มิสหลุดสลายไปเหลือแต่เนื้อเยื่อคอร์ก ( cork ) และคอร์กแคมเบียม ( cork cambium ) และอาจมีเนื้อเยื่อพาเรงคิมาที่เกิดจากการแบ่งตัวของคอร์กแคมเบียม รวมทั้งโฟลเอ็มครั้งที่สองที่สร้างขึ้นมาใหม่ ซึ่งทำหน้าที่ลำเลียงอาหารแทนโฟลเอ็มขั้นแรกที่ถูกเบียดสลายไป

 

 

                                             รูปที่ 5- ภาพการเกิดเนื้อเยื่อคอร์ก

       ลำต้นพืชใบเลี้ยงเดี่ยว ทั่วๆไปมักจะไม่มีการเจริญเติบโตขั้นที่สอง ยกเว้นพืชบางชนิด เช่น หมากผู้หมากเมีย และจันทน์ผา

       ชนิดของลำต้น   สามารถจำแนกลำต้นออกตามแหล่งที่อยู่ได้สองประเภทใหญ่ ๆ ได้แก่ ลำต้นเหนือดินและลำต้นใต้ดิน

        ลำต้นเหนือดิน (aerial stem)

        1) ต้นไม้ยืนต้น (tree) เป็นต้นไม้ที่มีลำต้นหลักต้นเดียว จากนั้นจึงแตกกิ่งก้านสาขาบริเวณยอด ลักษณะเนื้อแข็ง ลำต้นมีขนาดใหญ่ อายุยืนหลายปี

        2) ต้นไม้พุ่ม (shrub) เป็นต้นไม้ที่มีลำต้นหลักหลายต้น มักมีเนื้อไม้แข็งแต่มีขนาดเล็กว่าไม้ยืนต้น แตกกิ่งก้านสาขาใกล้บริเวณผิวดิน

        3) ต้นไม้ล้มลุก (herb) เป็นต้นไม้ที่มีเนื้อไม้อ่อนหรือไม่มีเนื้อไม้ ส่วนใหญ่มีอายุปีเดียว บางชนิดอาจอยู่ได้สองปี เมื่อครบวัฏจักรชีวิตจะตายไป ไม้ล้มลุกบางชนิดที่มีลำต้นอยู่ใต้ดิน เมื่อส่วนที่อยู่เหนือดินตายส่วนที่อยู่ใต้ดินจะพักตัวอยู่และงอกในฤดูถัดไป



ไม้ยืนต้น


                                                                                            ไม้พุ่ม

                                                           ไม้ล้มลุก
    
 
     1.จำแนกตามลักษณะของเนื้อไม้
    
2.ลำต้นที่มีเนื้อไม้ (woody stem) ได้แก่ ลำต้นของต้นไม้ประเภทไม้ยืนต้นและไม้พุ่ม
      
3. ลำต้นที่ไม่มีเนื้อไม้ (herbaceous stem) ได้แก่ ลำต้นของต้นไม้ประเภท ไม้ล้มลุก

     2. ลำต้นที่เปลี่ยนแปลงไปเพื่อทำหน้าที่พิเศษ
      1) ลำต้นเลื้อย (creeping stem หรือ prostate stem) เป็นลำต้นที่เลื้อยไปตามผิวดินหรือผิวน้ำและมีรากงอกออกมาจากบริเวณข้อแล้วแทงลงดินเพื่อช่วยยึด  ลำต้น นอกจากนี้บริวเณข้อจะมีตาเจริญเป็นลำต้นแขนงยาวขนานไปกับพื้นดินหรือผิวน้ำ ซึ่งจะงอกรากและลำต้นขึ้นใหม่ เรียกว่า ไหล (stolon หรือ runner) เช่น
สตรอเบอรี ผักบุ้ง ผักตบชวา





                                      รูปที่7 - ภาพ ลำต้นชนิดครีพพิง สเต็ม (creeping stem)

      

        2) ลำต้นปีนป่าย (climbing stem) เป็นลำต้นที่เลื้อยหรือไต่ขึ้นที่สูง มีลำต้นอ่อน เป็นพวกไม้เถา (vine) ได้แก่

 - ทไวเนอร์ (twiner) เป็นไม้เถาที่ปีนป่ายขึ้นที่สูงโดยใช้ลำต้นพันกับหลักเป็นเกลียว เช่น ถั่วฝักยาว บางชนิดลำต้นเปลี่ยนไปเป็นมือพัน (tendril) ยืดหดได้คล้ายลวดสปริง เช่น องุ่น




                                                                       รูปที่ 8 ภาพ มือเกาะของต้นองุ่น

-
รูตไคลม์เบอร์ (root climber) เป็นลำต้นที่ปีนป่ายขึ้นที่สูง โดยงอกรากออกจากข้อยึดติดกับหลักหรือต้นไม้ เช่น พลู พริกไทย





                                                       รูปที่ 9 ภาพ รากเกาะของพริกไทย


-
ลำต้นหนาม (spine หรือ thorny stem) เป็นลำต้นที่เปลี่ยนแปลงไปเป็นหนามรวมทั้งขอเกี่ยวสำหรับปีนป่ายขึ้นที่สูงและป้องกันอันตราย เช่น ส้ม






                                                        รูปที่ 10 ภาพ ลำต้นหนามของต้นส้ม


-
ฟีลโลเคลด (phylloclade) เป็นลำต้นที่มีลักษณะแบนจนกระทั่งคล้ายกับลักษณะของใบในพืชทั่ว ๆ ไป ลำต้นแบบนี้ปกติจะทำหน้าที่ของใบด้วย คือ สังเคราะห์แสง ดังนั้นพืชที่มีลำต้นแบบนี้จึงไม่มีใบหรือมีก็เล็กมาก เช่น ตะบองเพชร

- แคลโดฟีลล์ (cladophyll) หรือ แคลโดด (cladode) เป็นลำต้นที่เปลี่ยนไปมีลักษณะคล้ายใบเช่นเดียวกันกับฟีลโลเคลดแต่มักใช้กับกิ่งก้านที่เป็นเส้นเรียวเล็ก ทำหน้าที่แทนใบโดยมีสีเขียว สามารถสังเคราะห์แสงได้ เช่น หน่อไม้ฝรั่ง สนปฏิพัทธ์

       ลำต้นใต้ดิน (underground stem)
       
ลำต้นใต้ดินบางชนิดมักมีผู้เข้าใจผิดว่าเป็นราก ทั้งนี้เพราะลำต้นเหล่านี้ไม่มีคลอโรฟีลล์ มีรากเล็ก ๆ งอกออกมาซึ่งคล้ายกับรากแขนงที่แตกออกมาจากรากแก้ว การที่จะพิจารณาว่าลำต้นใต้ดินไม่ใช่รากสังเกตได้จากลำต้นเหล่านี้มีข้อและปล้องสั้น ๆ บางทีก็มีตาอยู่ตามข้อด้วย ลำต้นใต้ดินมีรูปร่างแตกต่างไปจากลำต้นเหนือดิน ส่วนใหญ่ทำหน้าที่สะสมอาหาร ได้แก่ ไรโซม ทูเบอร์ บัลบ์และคอร์ม

  • 1) ไรโซม (rhizome) เป็นลำต้นใต้ดินที่มักขนานไปกับผิวดิน มีข้อและปล้องสั้น ๆ ตามข้อมีใบเกล็ดสีน้ำตาลไม่มีคลอโรฟีลล์หุ้มตาไว้ ตาสามารถแตกแขนงเป็นลำต้นใต้ดินหรือลำต้นและใบชูขึ้นเหนือดิน มีรากงอกลงดิน ลำต้นชนิดนี้มักเรียกว่า แง่ง หรือเหง้า เช่น ขิง ข่า ขมิ้น พุทธรักษา หญ้าคา หญ้าแพรก สำหรับกล้วยเป็นลำต้นใต้ดินที่คล้ายไรโซม แต่มีลักษณะตั้งตรงแทนที่จะขนานไปกับผิวดิน จึงเรียกว่า รูตสต็อก (root stock) ส่วนที่เห็นคล้ายลำต้นซึ่งโผล่พ้นดินมีสีเขียวนั้นเป็นกาบใบที่แผ่ซ้อนกันเป็นมัดตั้งตรงคล้ายลำต้น


                                                 ก. ลำต้นใต้ดินของขมิ้น ข. ลำต้นใต้ดินของข่า
  • 2) ทูเบอร์ (tuber) เป็นลำต้นใต้ดินสั้น ๆ ประกอบด้วยข้อและปล้องประมาณ 3-4 ปล้องเท่านั้น ไม่มีใบเกล็ด ลำต้นมีอาหารสะสมทำให้อวบอ้วน มีตาอยู่โดยรอบซึ่งมักจะบุ๋มลงไป สามารถงอกต้นใหญ่ชูขึ้นเหนือดินในบริเวณตานั้น ได้แก่ มันฝรั่ง
  • 3) บัลบ์ (bulb) เป็นลำต้นใต้ดินที่ตั้งตรง อาจโผล่พ้นดินขึ้นมาบ้าง มีปล้องสั้นมาก ตามปล้องมีใบเกล็ดซ้อนกันหลายชั้นห่อหุ้มลำต้นเอาไว้เห็นเป็นหัวขึ้นมา ใบเกล็ดนี้จะทำหน้าที่สะสมอาหาร ในขณะที่ลำต้นไม่มีอาหารสะสมอยู่ ส่วนล่างของลำต้นมีรากเป็นกระจุก เช่น หอม กระเทียม พลับพลึง


                                        รูปที่ 13 ภาพ ลำต้นแบบบัลบ์ของหัวหอมและกระเทียม
  • 4.) คอร์ม (corm) เป็นลำต้นใต้ดินที่ตั้งตรงเช่นเดียวกับบัลบ์ มีข้อปล้องเห็นชัดตามข้อมีใบเกล็ดบาง ๆ หุ้ม ลำต้นหน้าที่สะสมอาหารทำให้อวบอ้วน มีตาตามข้อสามารถงอกเป็นใบโผล่ขึ้นเหนือดินหรืออาจแตกเป็นลำต้นใต้ดินต่อไปได้ ส่วนล่างของลำต้นมีรากฝอยเส้นเล็ก ๆ จำนวนมาก เช่น เผือก แห้วจีน ซ่อนกลิ่นฝรั่ง



                                              รูปที่ 14 ภาพ ลำต้นแบบคอร์มของแห้วและเผือก

      2.4 หน้าที่ของลำต้น

ลำต้นมีหน้าที่สำคัญ 2 อย่าง คือ

  • 1. เป็นแกนสำหรับช่วยพยุง ( supporting ) กิ่งก้านสาขา ใบ และดอก โดยเฉพาะอย่างยิ่งช่วยให้ใบกางออกรับแสงแดดมาก

ที่สุดเท่าที่จะทำได้

  • 2. เป็นตัวกลางสำหรับลำเลียง ( transportation ) น้ำ เกลือแร่ และอาหาร ส่งผ่านไปยังส่วนต่างๆของพืช

นอกจากนี้ลำต้นยังมีหน้าที่พิเศษอื่นๆอีกหลายอย่าง เช่น สะสมอาหาร แพร่พันธุ์ สังเคราะห์แสง เป็นต้น


Comments