พืชโตอย่างไรเมื่อไร้แรงโน้มถ่วง?
โดย :
Administrator
เมื่อ :
วันพฤหัสบดี, 13 ธันวาคม 2555
Hits
28907
รากพืชบนโลกที่นักวิทยาศาสตร์เคยคิดว่า ตอบสนองต่อแรงโน้มถ่วงนั้น เมื่อนักวิทยาศาสตร์ลองนำพืชไปปลูกบนสถานีอวกาศ กลับพบว่า แนวคิดนี้ ผิดเสียแล้ว!
เป็นที่ทราบกันดีว่า พืชเติบโตโดยขึ้นกับปัจจัยกระตุ้นหลายๆอย่าง และแรงโน้มถ่วงก็เป็นหนึ่งในนั้น
รากพืชบนโลกนั้นมีพฤติกรรมที่เรียกว่า "การเลื้อย" และ "การชอนไช" ที่คาดว่าน่าจะเป็นพฤติกรรมที่ขึ้นกับแรงโน้มถ่วง
แต่อย่างไรก็ตาม จากการทดลองปลูกพืชตระกูล Arabidopsis บนสถานีอวกาศนานาชาติกลับพบว่า ทฤษฎีนี้ผิด โดยการค้นพบนี้ได้รับการเผยแพร่ในวารสารวิชาการ BMC Plant Biology แล้ว โดยได้อธิบายว่า "การเลื้อย" และ "การชอนไช" ที่เกิดขึ้นบนสถานีอวกาศนั้น ไม่ได้ขึ้นอยู่กับแรงโน้มถ่วงแต่อย่างใด
ในรากพืชนั้น การเลื้อยเป็นชุดของการเปลี่ยนแปลงทิศทางการงอกของรากในลักษณะที่กระเพื่อมอย่างสม่ำเสมอในช่วงที่รากกำลังเติบโต โดยนักวิทยาศาสตร์คิดว่า น่าจะเกิดขึ้นเพื่อหลบหลีกสิ่งกีดขวางในขณะหาอาหาร และขึ้นอยู่กับแรงโน้มถ่วงด้วย ส่วนการชอนไชนั้น เป็นการเติบโตของรากแบบบิดตัวเพื่อให้โตในทางดิ่งได้ ซึ่งนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าน่าจะเป็นการตอบสนองของรากต่อทิศทางของแรงโน้มถ่วง และเป็นกลไกเดียวกันที่ก่อให้เกิดการเลื้อยตามมาด้วย จะเห็นได้ว่า นักวิทยาศาสตร์เคยเชื่อว่า แรงโน้มถ่วงเป็นปัจจัยสำคัญในกระบวนการนี้ ทั้งๆที่ยังไม่ค่อยเข้าใจกระบวนการเติบโตของพืชในลักษณะนี้เท่าไหร่นัก
เพื่อทดสอบการเติบโตของรากพืชเมื่อไม่มีแรงโน้มถ่วงนั้น ทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยฟอร์ลิดา สหรัฐอเมริกา ได้ทดลองปลูกพืชสองชนิดในตระกูล Arabidopsis thaliana คือ Wassilewskija (WS) and Columbia (Col-0) บนสถานีอวกาศนานาชาติ
พืชดังกล่าวเติบโตในหน่วยปลูกพืชที่มีสภาพแวดล้อมที่เหมาะกับการเจริญของพืชดีอยู่แล้ว และยังได้ติดตั้งระบบกล้องที่จะจับภาพของพืชทุก 6 ชั่วโมง และส่งสัญญาณภาพในเวลาจริงจากสถานีอวกาศนานาชาติมายังศูนย์ควบคุมภาคพื้นดินที่ศูนย์อวกาศเคนเนดี เพื่อทำการวิเคราะห์ต่อไป นอกจากนี้ ยังได้มีการศึกษาการตอบสนองต่อแสงในทางลบของรากพืชไว้ด้วย แต่สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์สนใจคือทิศทางการเติบโตของรากพืช
นักวิทยาศาสตร์พบว่า เมื่อไม่มีแรงโน้มถ่วง แต่มีแสง รากอวกาศยังคงตอบสนองต่อแสงในทางลบ (พยายามจะไม่โผล่มาพบแสง) และเติบโตในทิศทางที่ตรงข้ามกับทิศทางที่ยิงแสงไป เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นบนโลก แต่การเติบโตที่ซับซ้อนคือการเลื้อยและการชอนไชนั้นก็ยังเกิดขึ้นเช่นเดียวกับบนโลก โดยในขณะที่ยานโคจรรอบโลกอยู่นั้น ต้นไม้แต่ละต้นก็ยังมีลักษณะการชอนไชที่เหมือนกับบนโลกเลย
แต่อย่างไรก็ตาม เมื่อทีมวิจัยได้ศึกษาองศาของการเลื้อยที่เกิดขึ้นบนอวกาศ กลับพบว่าไม่ตรงกับที่เกิดขึ้นบนโลก โดยในอวกาศนั้น การเลื้อยจะบอบบางกว่า ซึ่งก็เป็นการพิสูจน์ให้เห็นได้ว่า การเลื้อยและการชอนไชนั้นเป็นปรากฏการณ์ที่แยกจากกันอีกด้วย และที่สำคัญคือ แรงโน้มถ่วงไม่ได้เป็นปัจจัยสำคัญที่ก่อให้เกิดการเลื้อยและการชอนไชเลย
แอนนา-ลิซ่า พอล และโรเบิร์ต เฟิร์ล นักวิทยาศาสตร์ในการทดลองครั้งนี้ให้ความเห็นว่า "แม้ว่าพืชจะตอบสนองต่อสิ่งเร้า คือ แรงโน้มถ่วง ได้ แต่ก็เห็นได้ชัดว่า แรงโน่มถ่วงไม่ได้จำเป็นเลยกับการเจริญของราก ดูเหมือนว่าจะเป็นปัจจัยทางสิ่งแวดล้อมอื่นๆมากกว่าที่จะก่อให้เกิดพฤติกรรมว่าด้วยการงอกจากเมล็ด และเพิ่มโอกาสในการหาน้ำและสารอาหารที่เพียงพอต่อการอยู่รอดของมัน"
อ้างอิง: BioMed Central Limited (2012, December 7). What happens to plant growth when you remove gravity?. ScienceDaily. Retrieved December 9, 2012, from http://www.sciencedaily.com/releases/2012/12/121206203148.htm
งานวิจัย: Anna-Lisa Paul, Claire E. Amalfitano and Robert J. Ferl. Plant growth strategies are remodelled by spaceflight. BMC Plant Biology, (in press) 2012
แปลและเรียบเรียงโดย Natty_sci วิชาการดอทคอม
คำสำคัญ
พืช,ไร้,แรง,โน้มถ่วง
ประเภท
Text
ลิขสิทธิ์
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.)
วิชา
ชีววิทยา
ระดับชั้น
ม.4, ม.5, ม.6
กลุ่มเป้าหมาย
ครู, นักเรียน, บุคคลทั่วไป