จาก ความรู้เรื่องพืชตั้งแต่ชั้นประถมที่เราเรียนมาว่า พืชแบ่งออกเป็นพืชชั้นสูงและพืชชั้นต่ำ โดยเฉพาะพืชชั้นสูง ซึ่งเป็นพืชมีดอกมักจะขึ้นอยู่บนบกเท่านั้น ใครจะคิดบ้างว่ายังมีพืชชั้นสูงอีกชนิดหนึ่งที่มีความสามารถในการปรับตัว เป็นเลิศ พืชชนิดนั้นก็คือ "หญ้าทะเล" นั่นเอง

หญ้าทะเลเป็นพืชมีดอกพวกหนึ่ง ซึ่งมีวิวัฒนาการให้สามารถกลับไปดำรงชีวิตในทะเลอีกครั้ง หลังจากพืชชั้นสูงต่างอพยพขึ้นมาสู่พื้นแผ่นดินอันปราศจากน้ำเค็มเมื่อ 400 ล้านปีมาแล้ว จากซากดึกดำบรรพ์ทำให้เราทราบว่า บรรพบุรุษของหญ้าทะเล เริ่มกลับลงสู่ทะเลอีกครั้งเมื่อประมาณ 100 ล้านปีมาแล้ว นับแต่นั้นมาถึงปัจจุบัน หญ้าทะเลต่างก็ได้มีการปรับเปลี่ยนโครงสร้างและการดำรงชีวิตให้สามารถอยู่ใน ในทะเล ซึ่งได้รับปัจจัยทางสิ่งแวดล้อมที่แตกต่างออกไปกับบนพื้นแผ่นดิน ทั้งน้ำที่มีความเข้มข้นของไอออนต่างๆ อยู่สูง ทั้งคลื่นลม รวมถึงการขึ้นลงของน้ำในช่วงวัน

ลักษณะของหญ้าทะเลเหมือนกับหญ้าที่ขึ้นอยู่บนบกทั่วไป (แต่จะเหมือนพวกพลับพลึง และขิงข่า มากกว่าหญ้าจริงๆ) คือ มีส่วนของลำต้นและใบที่ตั้งชูชันในทิศทางตรงกันข้ามกับแรงดึงดูดของโลก มีส่วนของ rhizome หรือไหล ที่แทงไปตามพื้นดินเพื่อการขยายพันธุ์ มีระบบรากที่แท้จริง (เป็นรากที่มีท่อลำเลียงอาหาร และน้ำ) ไว้คอยหาอาหาร และทำหน้าที่ในการค้ำจุนลำต้น และยังมีระบบท่อลำเลียงภายในลำต้น และใบเพื่อการขนส่งแร่ธาตุและก๊าซ ลักษณะสำคัญที่ทำให้หญ้าทะเลแตกต่างจากสาหร่าย คือ หญ้าทะเลสามารถมีดอกที่จะเจริญไปเป็นผล และเมล็ดได้

หญ้าทะเลจัดอยู่ใน Division Anthophyta, Class Monocotyledoneae, Order Helobine พบว่า หญ้าทะเลมีการแพร่กระจายทั่วโลกแบ่งออกเป็น 4 วงศ์ (Family) 13 สกุล ประมาณ 58 ชนิด ตามปกติการจำแนกชนิดของพืชชั้นสูงที่มีดอก มักจะใช้ลักษณะของอวัยวะสืบพันธุ์ ได้แก่ ดอก ผล และเมล็ด แต่เนื่องจากโครงสร้างเหล่านี้ไม่ค่อยพบในหญ้าทะเล จึงต้องอาศัยลักษณะของส่วนต่างๆ ของลำต้นในการจำแนกชนิดที่สำคัญ คือ

1. การมีหรือไม่มีลิ้นใบ (ligule)

2. ลักษณะทางกายวิภาคของเหง้าหรือไหล (rhizome)

3. รูปแบบของการแตกกิ่ง

4. การจัดเรียงและการสร้างสาร lignin ในเนื้อเยื่อ

5. การมีหรือไม่มีเซลล์ที่ผลิตสาร tannin

6. ลักษณะของเสี้ยนใบ และรอบหยักของใบ

7. รูปร่างลักษณะของปลายใบ

8. ระยะเวลาในการหลุดร่วงของใบ

9. กาบใบหลุดร่วงหรือคงอยู่ตลอดอายุของใบ

หญ้าทะเลมีโครงสร้างที่ทำหน้าที่คล้ายคลึงกับหญ้าที่ขึ้นบนบกทั่วไป แต่มีความแตกต่างของลักษณะรูปร่าง เช่น ใบ ลำต้น ราก ดอก และผล เนื่องจากวงจรชีวิตส่วนหนึ่งหรือทั้งหมดของหญ้าทะเลต้องอยู่ใต้น้ำ หญ้าทะเลจึงมีลักษณะสำคัญประการหนึ่ง คือ การผสมเกสรในน้ำได้ ลักษณะดังกล่าวทำให้หญ้าทะเลเป็นพืชน้ำที่มีดอกเพียงกลุ่มเดียวเท่านั้นที่ขึ้นอยู่ในทะเล

หญ้าทะเลมีส่วนของลำต้นเป็นปล้องๆ ที่ทอดยาวไปตามพื้นดิน (rhizome) โดยที่เหง้าจะทอดยาวและแตกสาขาไปตามพื้นดินในแนวนอน และมีลำต้นอยู่ด้านบน อาจมีส่วนของเหง้าที่ตั้งชูขึ้นบ้างเล็กน้อย เพื่อทำหน้าที่พยุงใบ รอยแผลเป็นที่เกิดจากการหลุดร่วงของใบเก่าทำให้เห็นเป็นข้อ และเป็นเหง้าให้เป็นช่วง ซึ่งความยาวของช่วงระหว่างข้อไม่คงที่

ระบบรากของหญ้าทะเล มีลักษณะโครงสร้างเช่นเดียวกับพืชบกทั่วไป คือ มีหน้าที่ในการค้ำจุนลำต้นและดูดซึมอาหาร เนื่องจากหญ้าทะเลขึ้นอยู่ในน้ำ จึงได้เปรียบพืชบกในด้านการรับสารอาหาร และน้ำจากภายนอกเข้าสู่ลำต้น เพราะพืชบกจะได้รับสารอาหารและน้ำโดยการดูดซึมผ่านทางรากอย่างเดียว แต่หญ้าทะเลสามารถดูดซึมสารอาหารและน้ำผ่านทางราก และการแพร่ผ่านทางใบโดยตรง หญ้าทะเลแต่ละชนิดจะมีความยาวของระบบรากแตกต่างกันไปตั้งแต่ 1 มิลลิเมตร จนถึง 50 เซนติเมตร ส่วนของรากและเหง้าที่แผ่ปกคลุมตามพื้นจะช่วยป้องกันการพังทลายของดิน ช่วยลดความรุนแรงของกระแสน้ำ และการกัดเซาะบริเวณชายฝั่ง และทำให้เกิดการตกตะกอนของสารแขวนลอยในน้ำ

ในประเทศไทยหญ้าทะเลมีชื่อเรียกแตกต่างกันไปตามชนิดและพื้นที่ที่พบ บางชนิดเรียกว่า หญ้างา, หญ้างอ หรือว่านน้ำ เป็นต้น การศึกษาเกี่ยวกับหญ้าทะเลในประเทศไทยเท่าที่มีรายงานเป็นหลักฐานตั้งแต่ปี พ.ศ.2445 พบ หญ้าทะเลขึ้นอยู่ตามบริเวณชายฝั่ง ทั้งทางด้านอ่าวไทยและทะเลอันดามัน และในการสำรวจหญ้าทะเลทั่วประเทศ ทั้งในอ่าวไทยและฝั่งอันดามันเมื่อปี พ.ศ.2534 พบหญ้าทะเลทั้งสิ้น 7 สกุล 12 ชนิด

หญ้าทะเลมีความสำคัญอย่างไร และทำไมต้องมีการศึกษาเกี่ยวกับหญ้าทะเล

เนื่องจากหญ้าทะเลมีการแพร่กระจายทั้งในเขตร้อนและเขตอบอุ่น หญ้าทะเลมีความสำคัญต่อระบบนิเวศชายฝั่งเป็นอย่างมาก เพราะระบบนิเวศของหญ้าทะเลเป็นระบบที่มีกำลังการผลิตเหมือนกับระบบนิเวศ ต่างๆ ทั่วโลก หญ้าทะเลทำให้เกิดความสัมพันธ์ทั้งทางชีวภาพและกายภาพต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งความสัมพันธ์นี้รวมทั้งการยึดเกาะรักษาและป้องกัน การพังทลายของหน้าดินในบริเวณชายฝั่ง นอกจากนี้หญ้าทะเลยังมีความสำคัญต่อการเจริญเติบโตของสัตว์น้ำหลายชนิด

โดยแหล่งหญ้าทะเลจะทำหน้าที่เป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์น้ำ เป็นแหล่งเลี้ยงตัวอ่อน และเป็นอาหารขั้นปฐมสำหรับปลา สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังชนิดชนิดต่างๆ เต่า หรือแม้กระทั่งพะยูน ซึ่งบางชนิดของสัตว์น้ำเหล่านี้ก็เป็นอาหารของมนุษย์ และในระบบนิเวศของ หญ้าทะเลยังเป็นแหล่งอาหารของสัตว์ที่มีค่าทางเศรษฐกิจ ระบบนิเวศในเขตร้อน แหล่งหญ้าทะเล จะทำหน้าที่สัมพันธ์ทางด้านกายภาพกับแนวปะการังและป่าชายเลน ในอันที่จะลดแรงกระทำของคลื่นและกระแสน้ำ ตลอดจนการตักตะกอน นอกจานี้หญ้าทะเลยังเป็นตัวกลางที่ทำหน้าที่รับส่งแร่ธาตุกับระบบนิเวศใกล้ เคียง

จากความสำคัญของหญ้าทะเลดังที่ได้กล่าวมาแล้ว ทำให้มีการตื่นตัวที่จะศึกษาเกี่ยวกับการปลูก และการย้ายปลูก เพื่อเพิ่มปริมาณแหล่งหญ้าทะเลให้กับธรรมชาติ ดังเช่นการย้ายปลูกปะการังที่กำลังได้รับความสนใจในบ้านเราขณะนี้ ในการเพาะปลูกหญ้าทะเลในระยะแรกได้มีการกระทำกันเฉพาะในห้องทดลอง ซึ่งการศึกษาเกี่ยวกับการเพาะปลูกหญ้าทะเล มีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องมีการศึกษาในเรื่องข้อมูลจำเป็นพื้นฐาน โดยเฉพาะกำลังการผลิต ลักษณะทางกายวิภาคของหญ้าทะเลในธรรมชาติและความทนทานต่อสภาพแวดล้อม ตลอดจนผลกระทบจากมลพิษต่างๆ การศึกษาค้นคว้าวิจัยเกี่ยวกับหญ้าทะเลในห้องปฏิบัติการช่วยให้ข้อมูลพื้น ฐาน แม้จะไม่ทั้งหมด แต่ก็ทำให้การเพาะปลูกหญ้าทะเลในห้องปฏิบัติการประสบความสำเร็จถึง 9 ใน 13 สกุล

การย้ายปลูกทำให้สามารถศึกษาปัญหาพื้นฐานทางชีวภาพของหญ้าทะเล เช่น การเปลี่ยนแปลงในการเจริญเติบโต และการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อม ตลอดจนผลกระทบจากมลพิษต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นน้ำเสีย หรือคราบน้ำมัน บริเวณชายฝั่งที่มีต่อหญ้าทะเล ปัญหาเหล่านี้ต้องมีการศึกษาถึงการตอบสนองของหญ้าทะเลต่อผลกระทบ ทั้งทางด้านกายภาพ และชีวภาพ ซึ่งต้องใช้ระยะเวลาในการศึกษาที่ยาวนาน จากขอบเขตของการศึกษาดังกล่าวทำให้ได้คำจำกัดความของการย้ายปลูก คือ วิธีการที่ใช้ในการย้ายหญ้าทะเลไปปลูกในบริเวณที่เคยมีหญ้าทะเลปรากฎมาก่อน แต่ได้สูญหายไป เนื่องจากผลกระทบจากการกระทำของมนุษย์ หรือธรรมชาติ หรือการปลูกหญ้าทะเลขึ้นใหม่ในพื้นที่ที่มีความเหมาะสม โดยการกระทำเช่นนี้เป็นการเพิ่มโอกาสความเป็นไปได้ที่จะก่อให้เกิดชุมชน สัตว์ที่มีความสำคัญในระบบห่วงโซ่อาหาร (food chain)