อาณาจักรฟังไจ
อาณาจักรฟังไจ (Kingdom Fungi) สิ่งมีชีวิตในอาณาจักรฟังใจเป็นเซลล์ยูคาริโอต สร้างอาหารเองไม่ได้ (Heterotroph) ส่วนใหญ่ดำรงชีวิตแบบภาวะย่อยสลาย (Saprophytism) โดยการปล่อยเอนไซม์ออกมาย่อยสลายซากสิ่งมีชีวิตแล้วดูดซึมเข้าไป
กำเนิดของฟังไจ ข้อมูลจากบรรพชีวินวิทยาและข้อมูลในระดับโมเลกุลเสนอว่า ฟังไจและสัตว์เป็นอาณาจักรที่อยู่ใกล้ชิดกันมากกว่าใกล้ชิดกับพืชหรือยูคาริโอตอื่น ๆ
ภาพที่ 1 เห็ดที่มีบทบาทเป็นผู้ย่อยสลายในระบบนิเวศ
ที่มา: https://www.flickr.com/photos/volvob12b/36049252223, Bernard Spragg. NZ
จากหลักฐานทางสายสัมพันธ์เชิงวิวัฒนาการ เสนอว่า ฟังไจวิวัฒนาการมาจากบรรพบุรุษที่มีแฟลเจลลา ถึงแม้ฟังไจส่วนใหญ่จะไม่มีแฟลเจลลา วิวัฒนาการของฟังใจที่เก่าแก่หรือมีวิวัฒนาการต่ำที่สุดคือ ไคทิด (chytrids) ซากดึกดำบรรพ์ของฟังใจที่มีอายุเก่าแก่ที่สุดประมาณ 460 ล้านปี (ในยุคออร์โดวิเชียน) และยังพบซากดึกดำบรรพ์ของพืชที่มีท่อลำเลียงในปลายยุคซิลูเรียนที่มีหลักฐานของไมคอร์ไรซา (Mycorrhiza) อยู่แสดงว่าฟังไจมีความสัมพันธ์แบบซิมไบโอติก (Symbiotic) อยู่กับพืชมาตั้งแต่พืชมีท่อลำเลียงได้วิวัฒนาการขึ้นมาอยู่บนบก ปัจจุบันพบฟังใจแพร่กระจายอยู่ทั่วไปมีประมาณ 100,000 ชนิด
ลักษณะรูปร่างและการดำรงชีวิตของฟังไจ ลักษณะของฟังใจส่วนใหญ่ ประกอบด้วยหลายเซลล์เรียงต่อกันเป็นเส้นใย เรียกว่า ไฮฟา (hypha) กลุ่มของเส้นใย เรียกว่า ไมซีเลียม (Mycelium) ทำหน้าที่ยึดเกาะอาหารและส่งเอนไซม์ไปย่อยสลายอาหารภายนอกเซลล์และดูดซึมสารอาหารที่ย่อยได้เข้าสู่เซลล์ไมซีเลียมของฟังใจ บางชนิดจะเจริญเป็นส่วนที่โผล่พ้นดินออกมา เรียกว่า ฟรุตติงบอดี (Fruiting body) เพื่อทำหน้าที่สร้างสปอร์ ส่วนพวกที่เป็นเซลล์เดียว ได้แก่ ยีสต์ เส้นใยของฟังใจประกอบด้วย ผนังเซลล์ (ประกอบด้วยสารไคติน (Chitin) เป็นส่วนใหญ่ มีส่วนน้อยที่เป็นเซลลูโลส) เยื่อหุ้มเซลล์ และโพรโทพลาซึม
เส้นใยของรา แบ่งเป็น 2 แบบ คือ
-
เส้นใยไม่มีผนังกัน (Non Septate Hypha หรือ Coenocytic Hypha) เส้นใยมีลักษณะเป็นท่อทะลุถึงกันหมดโดยไม่มีผนัง (Septum) กั้นซึ่งเกิดจากการแบ่งนิวเคลียสโดยไม่แบ่งไซโทพลาซึม ทำให้ไซโทพลาซึมและนิวเคลียสติดต่อกันได้หมด
-
เส้นใยแบบที่มีผนังกั้น (Septate Hypha) มีผนังกั้นแบ่งแต่ละเซลล์ โดยภายในเซลล์อาจมีนิวเคลียสอันเดียว หรือมีนิวเคลียสหลายอันในแต่ละเซลล์ ผนังที่กั้นระหว่างเซลล์เป็นผนังที่ไม่สมบูรณ์ เพราะมีรูอยู่ที่ผนัง อาจมีรูเดียวหรือหลายรูที่ผนัง ทำให้ไรโบโซม ไมโทคอนเดรีย หรือนิวเคลียสไหลจากเซลล์หนึ่งไปอีกเซลล์หนึ่งได้
เส้นใยของฟังไจ อาจแบ่งเป็น 2 ชนิดตามหน้าที่ คือ เส้นใยที่ยึดเกาะอาหารมีหน้าที่ดูดซึมอาหารที่ย่อยแล้ว และเส้นใยที่ยื่นไปในอากาศ (Fruiting Body) ทำหน้าที่สร้างสปอร์เพื่อสืบพันธุ์
เส้นใยของฟังไจอาจเปลี่ยนแปลงรูปร่างเพื่อทำหน้าที่พิเศษ ได้แก่ ไรซอยด์ (Rhizoid) มีลักษณะคล้ายรากพืชยื่นออกจากไมซีเลียมเพื่อยึดให้ติดกับผิวอาหารและช่วยดูดซึมอาหารด้วย เช่น ราขนมปัง ส่วนฮอสทอเรียม (Haustorium) หรือ อาร์บาสคิว (Arbuscules) เป็นเส้นใยที่ยื่นเข้าเซลล์โฮสต์ เพื่อดูดซึมอาหารจากโฮสต์ พบในราที่เป็นปรสิต
ฟังไจมีการสืบพันธุ์โดยการสร้างสปอร์ทั้งแบบอาศัยเพศ (sexual reproduction) ซึ่งจะเกิดขึ้นเมื่ออยู่ในสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม และแบบไม่อาศัยเพศ (Asexual Reproduction) โดยการแตกหน่อการสร้างสปอร์หรือการหลุดจากกันเป็นท่อน ๆ ส่วนใหญ่ดำรงชีวิตแบบผู้ย่อยสลาย บางชนิดดำรงชีวิตเป็นปรสิต บางชนิดดำรงชีวิตร่วมกับสาหร่าย เรียกว่า ไลเคน (Lichen) สามารถจำแนกเห็ดและรา เป็นไฟลัมต่าง ๆ โดยอาศัยการสร้างสปอร์แบบอาศัยเพศเป็นเกณฑ์
ความหลากหลายของฟังไจ
- ไฟลัมไคทริดิโอไมโคตา (Phylum Chytridiomycota) สมาชิกในไฟลัมนี้เรียกว่า ไคทริด (Chytrid) หรือราน้ำ เป็นฟังใจกลุ่มแรกที่มีวิวัฒนาการมาจากโพรทิสต์ที่มีแฟลเจลลัม ส่วนใหญ่อาศัยอยู่ในน้ำ ทั้งน้ำจืดและน้ำเค็ม บางชนิดอาศัยในดินชื้นแฉะ บางชนิดทำหน้าที่เป็นผู้ย่อยสลาย (Saprophytism) ช่วยย่อยสลายสารอินทรีย์ บางชนิดเป็นปรสิตในพวกโพรทิสต์ พืช และสัตว์ ลักษณะสำคัญของไคทริด คือ เป็นแทลลัสขนาดเล็ก ที่พบโดยส่วนใหญ่จะไม่มีการสร้างเส้นใย และเส้นใยไม่มีผนังกั้น (Coenocytic Hypha) มีการสร้าง sporangium และมีไรซอยด์ ทำหน้าที่ดูดอาหาร ผนังเซลล์ของฟังใจกลุ่มนี้ประกอบด้วย สารโคทิน สปอร์และแกมีตมีแฟลเจลลัม 1 เส้นที่เรียกว่า ซูโอสปอร์ (Zoospore) ช่วยในการเคลื่อนที่ อาหารสะสมเป็นไกลโคเจน สืบพันธุ์ได้ทั้งแบบอาศัยเพศและไม่อาศัยเพศตัวอย่างเช่น Allomyces sp, Chytridium sp. ปัจจุบันพบไคทริดแล้วประมาณ 1,000 ชนิด
ก. SEM |
ข. TEM |
ภาพที่ 2 ไคทริดที่ถ่ายผ่านกล้องจุลทรรศน์ชนิดต่าง ๆ
ที่มา: (ก.) https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/chytridiomycota
(ข.) https://news.mongabay.com/2019/11/rapid-genetic-test-traces-spread-of-fungus-that-kills-frogs-reveals-new-strain-in-southeast-asia/chytrid/, Rhett Butler
แหล่งที่มา
ปรีชา สุวรรณพินิจ และนงลักษณ์ สุวรรณพินิจ. (2556). High School Biology ชีววิทยา ม.4-6 เล่ม 5 (รายวิชาเพิ่มเติม). กรุงเทพฯ: ไฮเอ็ดพับลิชชิ่ง.
พจน์ แสงมณี. (2552). Compact ชีววิทยา ม.6 เล่ม 5. กรุงเทพฯ: แม็ค.
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธิการ. (2554). หนังสือเรียน รายวิชาเพิ่มเติม ชีววิทยา เล่ม 5 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4-6. กรุงเทพฯ: สกสค. ลาดพร้าว.
Bidlack, James E. and Jansky, Shelley H. (2011). STERN’S INTRODUCTORY PLANT BIOLOGY.12th ed. New York: McGraw-Hill.
Lee, S. C., M. Li, W. Li, C. Shertz and J. Heitman. (2010). The Evolution of Sex: A Perspective from the Fungal Kingdom. Microbiology and Molecular Biology Reviews.
Reece, Jane B. Urry, Lisa A. Cain, Michael L. Wasserman, Steven A. & Minorsky, Peter V. (2017). Campbell Biology. 11th ed. New York: Pearson Education.
กลับไปที่เนื้อหา
ความหลากหลายของฟังไจ (ต่อ)
- ไฟลัมไซโกไมโคตา (Phylum Zygomycota) ลักษณะเด่นของราในไฟลัมนี้คือไฮฟาไม่มีผนังกั้น (Coenocytic Hypha) แต่จะพบผนังกั้นในระยะที่จะสร้างเซลล์สืบพันธุ์จึงเห็นนิวเคลียสจำนวนมาก ผนังเซลล์เป็นสารไคทิน
ภาพที่ 1 Pilobolus crystallinus
ที่มา: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pilobolus_crystallinus_(F.H._Wigg.)_Tode_1013949.jpg, Sava Krstic
ถ้าการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ (Sexual Reproduction) จะสร้างเส้นใย 2 สาย ที่มีเพศตรงข้ามกันยื่นส่วนของเส้นใยออกมาหลอมรวมกัน ส่วนที่ยื่นออกมาเรียกว่า แกมีแทนเจียม (Gametangium) โพรโทพลาซึมจาก 2 สาย จะมารวมกันอยู่ (plasmogamy) แล้วสร้างผนังกั้น กลายเป็นไซโกสปอแรนเจียม (Zygosporangium) ภายในมีนิวเคลียส (n) ต่างเพศเป็นจำนวนมาก ต่อมาไซโกสปอแรนเจียมมีผนังหนาขึ้น เพื่อให้ทนสภาพไม่เหมาะสมได้ เมื่อสภาพแวดล้อมเหมาะสมนิวเคลียสต่างเพศจะรวมกัน (Karyogamy) ได้เซลล์ 2n จำนวนมาก แล้วแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสทันที เมื่อไซโกสปอแรนเกียมแตกออกจะงอกเป็นสปอแรนเจียม สปอแรนเกียมจึงปล่อยไซโกสปอร์ (n) ออกไป ส่วนการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ (Asexual Reprosuction) จะสร้างสปอแรนกิโอสปอร์ (Sporangiospore) อยู่ในอับสปอร์ (Sporangium)
ฟังไจกลุ่มนี้มีการดำรงชีวิตอยู่ในดินที่มีความชื้นและซากสิ่งมีชีวิตเป็นส่วนใหญ่ ดูดสารอินทรีย์จากซากพืชซากสัตว์ แต่บางชนิดดำรงชีวิตโดยเป็นปรสิตของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กในดิน ปัจจุบันพบฟังใจในไฟลัมไซโกไมโคตาแล้วประมาณ 600 ชนิด ตัวอย่างของราไฟลัมนี้ ได้แก่ เช่น Rhizopus stolonifer ซึ่งเป็นราที่ขึ้นบนขนมปังและ Rhizopus nigricans เป็นราที่ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตกรดฟูมาริก
- ไฟลัมแอสโคไมโคตา (Phylum Ascomycota) เป็นฟังไจที่มีจำนวนชนิดมากที่สุดมีรูปร่างทั้งแบบเซลล์เดียวและหลายเซลล์ลักษณะของเส้นใยมีผนังกั้น (Septate Hypha) แต่มีรูทะลุถึงกันทำให้ไซโทพลาซึมและนิวเคลียสไหลถึงกันได้ ผนังเซลล์ประกอบด้วยสารไคทิน อาจเรียกราพวกนี้ว่า ราถุง (sac fungi) เพราะสปอร์ที่ใช้ในการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศที่เรียกว่า แอสโคสปอร์ (Ascospore) เกิดอยู่ในถุงแอสคัส (ascus) ซึ่งแอสคัสจะมีแอสโคสปอร์ประมาณ 4 หรือ 8 แอสโคสปอร์ และจะรวมกันอยู่ในโครงสร้างที่มีเส้นใยเรียกว่า แอสโคคาร์ป (ascocarp) ซึ่งเป็นฟรุตติงบอดี มีรูปร่างหลายแบบอาจเป็นรูปถ้วยรูปกลม
ส่วนการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศโดยสร้างสปอร์ที่เรียกว่าโคนเดีย (Conidia) เกิดที่ปลายไฮฟา บางชนิดไม่สร้างไมซีเลียมแต่อยู่เป็นเซลล์เดี่ยว ๆ คือ ยีสต์ (Yeast) มีการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศโดยการแตกหน่อ (Budding) การดำรงชีวิตพบว่ามีอยู่ทั้งในทะเลและพื้นดิน ปัจจุบันพบฟังไจกลุ่มนี้แล้วประมาณ 30,000 ชนิด ตัวอย่างอื่น ๆ ได้แก่ Saccharomyces cerevesiae ที่ใช้ในการทำเบียร์ ไวน์ ขนมปัง ส่วนบางเซลล์ที่เป็นดิพลอยด์เซลล์ (2n) เจริญเป็นแอสคัสภายในแบ่งไมโอซิสได้ 4 แอสโคสปอร์ (n) เมื่อแอสโคสปอร์หลุดออกจากแอสคัสกลายเป็นแฮพลอยด์เซลล์ (n) ซึ่งจะเพิ่มจำนวนโดยการแตกหน่อได้ด้วย มอเรล (morel, Morchella) ทรัฟเฟิล (truffle, Tuber) ราสีแดง (Monascus spp.) ที่ใช้ผลิตข้าวแดงและเต้าหู้รา (เต้าหู้ยี้) Neurospora sp. ที่เป็นสาเหตุทำให้ขนมปังเสียและพบขึ้นตามตอซังข้าวโพด ราชนิดนี้มีความสำคัญทางชีววิทยาเพราะใช้ศึกษามากทางด้านพันธุศาสตร์
a. Morel |
b. Truffle |
c. Puffball |
d. Yeast |
ภาพที่ 2 ตัวอย่างสิ่งมีชีวิตในไฟลัม Ascomycota
ที่มา: (a) https://pixabay.com/photos/morel-speisemorchel-mushroom-1336524, JaStra
(b) https://pixabay.com/photos/truffle-truffles-tuber-mushrooms-4150670/, Mrdidg
(c) https://www.flickr.com/photos/volvob12b/47675476392, Bernard Spragg
(d) https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Saccharomyces_cerevisiae_SEM.jpg, Mogana Das Murtey and Patchamuthu Ramasamy
- โฟลัมเบสิดิโอไมโคตา (Phylum Basidiomycota) ฟังไจกลุ่มนี้มีวิวัฒนาการสูงสุด ซึ่งทำหน้าที่เป็นผู้ย่อยอินทรียสารที่มีประสิทธิภาพของระบบนิเวศมีลักษณะสำคัญคือมีเส้นใยที่มีผนังกั้นสมบูรณ์มีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศโดยสร้างสปอร์ที่เรียกว่าเบสิดิโอสปอร์ (basidiospore) จำนวน 4 สปอร์ อยู่ข้างนอกเบสิเดียม (ฺBasidium) เห็ดที่มีวิวัฒนาการสูงสุด จะสร้างเบสิเดียมบนโครงสร้างพิเศษหรือฟรุตติงบอดี (Fruiting Body) ที่เรียกว่าเบสิดิโอคาร์ป (Basidiocarp) หรือดอกเห็ด ได้แก่ เห็ดชนิดต่าง ๆ เช่น เห็ดฟาง (Volvaricella volvacea) เห็ดหอม (Lentinula edodes) ราสนิม (Rusts) และราเขม่าดำหรือสมัท (Smuts) ที่ทำให้เกิดโรค
นักชีววิทยาได้จำแนกเห็ดโดยใช้ลักษณะของเบสิเดียมเป็นเกณฑ์แบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม คือ
-
พวกที่มีเบสิเดียมเป็นสายสั้น ๆ ประกอบด้วยเซลล์ 4 เซลล์ โดยแต่ละเซลล์จะสร้าง 1 เบสิดิโอสปอร์ เช่น Puccinia granninis และ Ustilago maydis
-
พวกที่มีเบสิเดียมคล้ายกระบอง (Club-Shaped Basidium) มีเบสิดิโอสปอร์ 4 อันติดอยู่บนสเตริกมา (Sterigma) มีเบสิดิโอคาร์ปหรือดอกเห็ดเด่นชัด จำแนกออกเป็น 2 กลุ่ม คือ เห็ดที่มีครีบ (Gill) มีเบสิเดียมเรียงเป็นระเบียบอยู่ที่ครีบ เช่น เห็ดโคน เห็ดฟาง อีกกลุ่มหนึ่งคือ เห็ดที่ไม่มีครีบมีเบสิเดียมอยู่ตรงกลางเบสิดิโอคาร์ป เช่น เห็ดเผาะ
เห็ดบางชนิดมีสารพิษมักมีลักษณะที่มีสีสันสวยงามและมีวงแหวน (Annulus) ที่บริเวณก้านของดอกเห็ด ถ้านำไปบริโภคจะทำให้เกิดอันตรายได้ ตัวอย่างเห็ดที่มีพิษ เช่น Amanita muscaria เป็นเห็ดที่มีสารมัสคาริน (Muscarine) ซึ่งเป็นสารพิษที่มีฤทธิ์กระตุ้นการทำงานของระบบประสาทอัตโนมัติ ทำให้มีอาการเหงื่อออก น้ำลายไหล คลื่นไส้ อาเจียน ชีพจรเต้นช้า และหายใจไม่สะดวก ส่วนเห็ด Amanita phalloides เป็นเห็ดที่มีสารอะมานิติน (Amanitin) ซึ่งเป็นสารพิษที่มีฤทธิ์ทำลายเซลล์ของร่างกาย โดยเฉพาะตับ หัวใจ และไต ทำให้มีอาการอาเจียนอย่างรุนแรง ท้องเสีย เป็นตะคริว ความดันโลหิตต่ำ และเสียชีวิตได้
ภาพที่ 6 แสดงลักษณะของเห็ดมีพิษ Amanita muscaria
ที่มา: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:2006-10-25_Amanita_muscaria_crop.jpg, Onderwijsgek
fungi imperfection เป็นฟังไจที่ไม่พบระยะการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ แต่มีการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศโดยการสร้างโคนิเดียม (Conidium) นักชีววิทยาจึงไม่จัดฟังไจกลุ่มนี้ให้อยู่ในไฟลัมที่กล่าวมาข้างต้น ตัวอย่างเช่น Penicillium notatum ทนใช้ผลิตยาปฏิชีวนะเพนิซิลลิน Penicillium regueforti ใช้ผลิตเนยแข็ง Aspergillus niger ใช้ผลิตกรดซิตริกหรือกรดส้มจากน้ำตาล บางพวกเป็นปรสิตทำให้เกิดโรคกับพืชสัตว์และคน เช่น ทำให้เกิดโรคผิวหนัง กลาก เกลื้อน โรคเปื่อยตามง่ามนิ้วมือนิ้วเท้า
แหล่งที่มา
ปรีชา สุวรรณพินิจ และนงลักษณ์ สุวรรณพินิจ. (2556). High School Biology ชีววิทยา ม.4-6 เล่ม 5 (รายวิชาเพิ่มเติม). กรุงเทพฯ: ไฮเอ็ดพับลิชชิ่ง.
พจน์ แสงมณี. (2552). Compact ชีววิทยา ม.6 เล่ม 5. กรุงเทพฯ: แม็ค.
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธิการ. (2554). หนังสือเรียน รายวิชาเพิ่มเติม ชีววิทยา เล่ม 5 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4-6. กรุงเทพฯ: สกสค. ลาดพร้าว.
Reece, Jane B. Urry, Lisa A. Cain, Michael L. Wasserman, Steven A. & Minorsky, Peter V. (2017).Campbell Biology. 11th ed. New York: Pearson Education.
กลับไปที่เนื้อหา
บทบาทของฟังไจ
สิ่งมีชีวิตจำพวกฟังไจมีบทบาทในด้านต่าง ๆ ดังนี้
-
ดำรงชีวิตเป็นผู้ย่อยสลายซึ่งทำให้เกิดการหมุนเวียนของธาตุคาร์บอนไนโตรเจนและสารอื่น ๆ ในระบบนิเวศ
-
ใช้ย่อยสลายขยะมูลฝอยและซากอินทรีย์
-
ใช้ในด้านอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น ยีสต์ Saccharomyces cerevisiae ใช้ทำขนมปังและผลิตเครื่องดื่มที่มีแอลกอฮอล์ Aspergillus niger ใช้ผลิตกรดซิตริก Penicillium notatum ใช้ผลิตยาปฏิชีวนะเพนิซิลลิน
-
ใช้ประกอบอาหาร เช่น เห็ดหอม เห็ดหูหนู เห็ดฟาง เห็ดเป๋าฮือ เห็ดออริจิ เห็ดเข็มทอง ฯลฯ
-
ก่อให้เกิดโรคในพืช เช่น โรคราน้ำค้างในองุ่น โรคราสนิม โรคใบไหม้ในมันฝรั่ง
-
สร้างสารพิษ เช่น Aspergillus flavas สร้างสารพิษอะฟลาทอกซิน (aflatoxin) ที่เป็นสารก่อมะเร็งในตับ
ภาพที่ 1 ใช้ยีสต์ในกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมเบเกอรี
ที่มา: https://pxhere.com/en/photo/1290733
ความสัมพันธ์ระหว่างรากับสิ่งมีชีวิตอื่น
ราบางชนิดดำรงชีวิตโดยอยู่ร่วมกับสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ในระบบนิเวศ ได้แก่
ไลเคน (Lichen) เป็นความสัมพันธ์ระหว่างราในไฟลัมแอสโคไมโคตาเป็นส่วนใหญ่หรืออาจเป็นพวกเบสิดิโอไมโคตาบ้างที่อาศัยอยู่ร่วมกับสาหร่ายสีเขียวเซลล์เดียวหรือสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินแบบภาวะพึ่งพา (Mutualism) โดยสาหร่ายจะได้รับความชุ่มชื้นและแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จากรา ขณะที่ราจะได้รับอาหารจากสาหร่าย จากการศึกษาพบว่ารูปแบบการอยู่ร่วมกันระหว่างรากับสาหร่ายแบ่งเป็น 2 แบบ คือ
-
เซลล์สาหร่ายกระจายอยู่ทั่วไปอย่างไม่เป็นระเบียบ และมีไมซีเลียมของราห่อหุ้มไว้เป็นแบบไม่ซ้อนกันเป็นชั้น ๆ (Unstratified Thallus)
-
เซลล์สาหร่ายเรียงตัวเป็นระเบียบอยู่ด้านบนของแทลลัส โดยมีไมซีเลียมของราห่อหุ้มไว้เป็นแบบซ้อนกันเป็นชั้น ๆ (Stratified Thallus)
ในปัจจุบันนักชีววิทยาได้จำแนกไลเคนตามรูปร่างลักษณะออกเป็น 3 กลุ่มดังนี้
ครัสโทส (Crustose Lichen) มีลักษณะเป็นแผ่นแบนบางเกาะติดแน่นอยู่กับก้อนหินหรือเปลือกไม้สามารถผลิตสารที่มีฤทธิ์เป็นกรดกัดกร่อนหินให้ผุพังได้
โฟลิโอส (Foliose Lichen) มีลักษณะเป็นแผ่นแบนบางคล้ายใบไม้มีบางส่วนของแทลลัลเกาะติดอยู่กับก้อนหินหรือเปลือกไม้จึงทำให้หลุดออกจากที่ยึดเกาะได้ง่าย
ฟรุทิโคส (Fruticose Lichen) เรียกกันโดยทั่วไปว่าฝอยลมมีลักษณะเป็นเส้นเล็ก ๆ แตกกิ่งก้านคล้ายพุ่มไม้เตี้ยๆ เกาะอยู่ตามกิ่งไม้ห้อยแกว่งไปมาฝอยลมบางชนิดอาจมีความยาวมากถึง 6 เมตร
ไลเคนมีความสำคัญต่อมนุษย์และระบบนิเวศในหลายด้าน เช่น นำไปใช้ทำสีย้อม ยารักษาแผลที่ถูกไฟลวก ใช้เป็นอาหารสัตว์ ใช้ทำน้ำหอม เป็นเครื่องบ่งชี้มลพิษของอากาศ ทำให้หินเกิดการผุกร่อนแล้วสลายกลายเป็นดิน เป็นอินดิเคเตอร์วัดความเป็นกรด-เบส ซากของไลเคนที่ตายแล้วจะทับถมกันเป็นฮิวมัสปกคลุมดิน
ก. ครัสโตสไลเคน |
ข. โฟลิโอสไลเคน |
ค. ฟรุทิโคสไลเคน |
ภาพที่ 2 ประเภทของไลเคน
ที่มา: (ก.) https://www.flickr.com/photos/dendroica/25711401224
(ข.) https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Flavoparmelia_caperata_-_lichen_-_Caperatflechte.jpg, Norbert Nagel, Mörfelden-Walldorf, Germany
(ค.) https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fruticose_lichen_(01902).jpg, Rhododendrites
ไมคอร์ไรซา (Mycorrhiza) เป็นการอยู่ร่วมกันระหว่างรากับพืชที่มีระบบท่อลำเลียงที่ได้ประโยชน์ร่วมกันทั้ง 2 ฝ่าย โดยราจะได้รับน้ำตาล กรดอะมิโน และอินทรียสารต่าง ๆ จากพืช ขณะเดียวกันพืชจะได้รับแร่ธาตุและสารต่าง ๆ จากดินที่ราย่อยสลาย จนรากของพืชสามารถดูดไปใช้ประโยชน์ได้ จากการศึกษาพบว่ารากลุ่มนี้จะอาศัยอยู่ที่รากพืชซึ่งมี 2 รูปแบบคือ
-
เอนโดไมคอร์ไรซา (Endomycorhiza) เป็นการอยู่ร่วมกันโดยเส้นใยของราเจริญแทรกเข้าไปในเซลล์ของรากพืช อาจมีการแตกแขนงภายในและทะลุออกมาสู่ดินรอบ ๆ รากพืชราที่มีการเจริญแบบนี้ส่วนใหญ่อยู่ในดไฟลัมไซโกไมโคตา
-
เอกโทไมคอร์ไรซา (Ectomycorrhiza) เป็นการอยู่ร่วมกันโดยเส้นใยของราจะสร้างปลอกห่อหุ้มรากของพืชไว้ ไม่แทงเข้าไปในเซลล์พืช ส่วนใหญ่จะเป็นราในไฟลัมเบสิดิโอไมโคตา
ภาพที่ 3 เห็ดทรัฟเฟิล (Tuber melanosporum)
https://www.pexels.com/th-th/photo/35852/
ความสำคัญของฟังไจต่อมนุษย์
มนุษย์ใช้เห็ดเป็นอาหาร เช่น เห็ดหูหนู เห็ดฟาง เห็ดนางฟ้า ฯลฯ แต่เห็ดหลายชนิดที่เห็นอยู่ทั่วไปโดยเฉพาะบริเวณที่มีซากพืชซากสัตว์และมีความชื้นพอเหมาะ อาจเป็นพิษไม่สามารถนำมาใช้ประกอบอาหารได้ หากกินเข้าไปอาจมีอาการมึนเมา อาเจียน ถึงตายได้ การจะชี้แนะว่าเห็ดชนิดใดเป็นพิษ ชนิดใดไม่เป็นพิษ คงต้องอาศัยความชำนาญและประสบการณ์ ดังนั้นหากไม่แน่ใจในการใช้เห็ดเป็นอาหารแล้ว ควรกินเห็ดที่รู้จักเท่านั้นจึงจะปลอดภัย
สำหรับรานั้นมนุษย์มิได้ใช้เป็นอาหารโดยตรง แต่มนุษย์ก็ใช้ประโยชน์เกี่ยวกับราในกระบวนการต่าง ๆ เช่น ในปี พ.ศ.2472 (ค.ศ.1929) อเล็กซานเดอร์ เฟลมิง (Alexander Fleming) นักชีววิทยาชาวอังกฤษสังเกตเห็นว่าในจานเพาะเชื้อแบคทีเรียพวกสแตฟิโลค็อกคัส (Staphylococcus) มีราขึ้นปะปน แล้วทำให้บริเวณรอบ ๆ ที่มีเชื้อราปะปนนั้นไม่มีแบคทีเรียเจริญอยู่เลย แต่เฟลมิงกลับสนใจเชื้อที่ปะปนอยู่กับแบคทีเรียซึ่งทำให้แบคทีเรียบริเวณนั้นตาย
ในที่สุดเฟลมิงทดลองแยกราชนิดนั้นออกมา และศึกษาคุณสมบัติของสารที่เชื้อราสร้างขึ้น พบว่ามีฤทธิ์ยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียหลายชนิด จึงแยกสารนี้ออกมาให้ชื่อว่า เพนิซิลลิน ตามชื่อของเชื้อรา Penicillium notatum ซึ่งเป็นยาปฏิชีวนะที่รู้จักกันในเวลาต่อมา
การใช้ยาปฏิชีวนะจำเป็นต้องเลือกยาที่มีคุณสมบัติเหมาะสมเนื่องจากบางคนอาจแพ้ยามากน้อยต่างกัน เมื่อใช้ยาเป็นครั้งที่ 2 ครั้งที่ 3 ลักษณะการแพ้ที่ไม่รุนแรงอาจเป็นผื่นคันเกิดลมพิษ ถ้าแพ้มาก ๆ อาจแน่นหน้าอก หน้ามืด หรือช็อคตายได้ ยาปฏิชีวนะที่มักทำให้เกิดการแพ้ยาคือ เพนิซิลลิน นอกจากนี้ยาปฏิชีวนะบางอย่างอาจฆ่าแบคทีเรียในลำไส้ที่ช่วยสร้างวิตามินบีทำให้เป็นโรคขาดวิตามินได้
อนึ่งถ้าใช้ยามากเกินไป อาจทำให้เกิดปฏิกิริยาข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์ หรือถ้าใช้น้อยเกินไปความเข้มข้นของยาไม่ถึงขนาดที่จะทำลายเชื้อโรคให้หมด ทำให้เชื้อโรคดื้อยาจึงไม่ให้ผลในการรักษา ดังนั้นการใช้ยาปฏิชีวนะจึงควรให้แพทย์เป็นผู้แนะนำและควบคุมอย่างใกล้ชิดไม่ควรซื้อยามาใช้เอง
นอกจากนี้รายังมีความสำคัญมากในวงการอุตสาหกรรม เช่น
ก. อุตสาหกรรมผลิตกรดและสารเคมีต่าง ๆ กรดที่ผลิตได้โดยอาศัยเชื้อรา เช่น
กรดซิตริก ผลิตโดย Aspergillus niger
กรดแลกติก ผลิตโดย Rhizopus oryzae
การผลิตเอนไซม์อะไมเลส ผลิตจาก Aspergillus niger และ A. oryzae)
เอนไซม์มอลเทส ผลิตจาก Rhizopus sp. เป็นต้น
ข. อุตสาหกรรมเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์อาหาร เช่น
เนยแข็ง ในการบ่มเนยแข็งให้มีกลิ่นและรสที่ต้องการ อาศัยราบางชนิด คือ Penicillium roqueforti และ P. camemberti
การผลิตเต้าเจี้ยว ซีอิ้ว เหล้า สาเก อาศัยเชื้อรา Aspergillus oryzae
ขนมปังฟูเป็นพรุนและมีกลิ่นรสของขนมปัง การทำขนมปังอาศัยยีสต์ Saccharomyces cerevisiae ช่วยเปลี่ยนแปลงให้เป็นแอลกอฮอล์และแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ทำให้ขนมปังฟู เป็นพรุน เเละมีกลิ่นรสของขนมปัง
ค. อุตสาหกรรมผลิตแอลกอฮอล์ โดยทำเป็นเครื่องดื่มต่าง ๆ เช่น ไวน์ เบียร์ หรือนำแอลกอฮอล์มากลั่นให้บริสุทธิ์เป็นวิสกี้ สุรา เป็นต้น เชื้อราที่ใช้ผลิตคือ ยีสต์ Saccharomyces cerevisiae วัตถุดิบที่ใช้อาจแตกต่างกัน เป็นพวกน้ำผลไม้หรือเมล็ดธัญพืช และยีสต์ไปเปลี่ยนน้ำตาลในพืชให้เป็นเอทิลแอลกอฮอล์
นอกจากนี้ยังใช้เป็นแหล่งอาหารโดยตรง ได้แก่ เห็ดชนิดต่าง ๆ เช่น เห็ดหอม เห็ดหู หนูเห็ดเป๋าฮือ เห็ดฟาง เห็ดนางรม เป็นต้น และยีสต์ก็เป็นอาหารเสริมโปรตีนในสัตว์เลี้ยง และใช้บริโภคตั้งแต่สมัยสงครามโลกครั้งที่ 2 เพราะมีโปรตีนและวิตามินต่าง ๆ เป็นจำนวนมาก ยีสต์ที่ใช้เป็นอาหาร ได้แก่ โทรูลายีสต์ (Torula yeast) Saccharomyces cerevisiae เป็นต้น
ฟังไจไฟลัมแอสโดไมโคตาบางชนิดใช้รับประทานได้ มีรสอร่อย หายากและไม่สามารถเพาะพันธุ์ได้ เช่น มอเรล (Morchella) ทรัฟเฟิลส์ (truffles จีนัส Tuber) นิยมรับประทานในยุโรป
ฟังไจยังมีประโยชน์ใช้ในการวิจัย เพราะมีวงชีวิตเหมาะสม เจริญได้เร็ว จึงนำมาเลี้ยงเพื่อศึกษาลักษณะบางอย่าง เช่น Neurospora sp. ใช้ศึกษาทางด้านพันธุศาสตร์
อย่างไรก็ตามฟังไจแม้จะมีประโยชน์ต่อมนุษย์อย่างมากมาย แต่บางชนิดก็มีโทษที่เป็นสาเหตุของโรคต่าง ๆ ที่เกิดกับมนุษย์ เช่น โรคที่เกิดบริเวณผิวหนัง ได้แก่ กลาก เกลื้อน โรคขี้รังแค โรคเปื่อยตามง่ามนิ้วมือนิ้วเท้า เช่น เชื้อรา Microsporum canis ทำให้เกิดโรคกลาก (ringworm) Candida albicans เป็นเชื้อฉวยโอกาสทำให้เกิดโรคแคนดิเดียซีส (candidiasis) ในผู้มีภูมิคุ้มกันบกพร่อง
โรคที่เกิดกับพืช เช่น
โรคเขม่าดำ (Smut) ของอ้อย ทำให้อ้อยไม่สูงปล้องสั้นปริมาณน้ำตาลลดลง
โรคราสนิม (Rust) เกิดกับพืชเศรษฐกิจ เช่น กาแฟ ถั่ว ข้าวโพด ข้าวสาลี เช่น เชื้อรา Puccinia gramminis ทำให้เกิดโรคราสนิมขาวในข้าวสาลี
โรค Ergot of Rye เกิดกับข้าวไรย์ เกิดจากรา Claviceps purpurae ซึ่งราจะสร้างสารแอลคาลอยด์ เมื่อคนรับประทานขนมปังที่ทำจากข้าวไรย์ จะเกิดพิษต่อคนและสัตว์ ทำให้เกิดการเกร็งของกล้ามเนื้อ เส้นเลือดหดตัว เป็นอัมพาต และทำลายระบบประสาทด้วย
เห็ดบางชนิดมีพิษ เช่น เห็ดเมา เห็ดร่างแห ซึ่งเห็ดเหล่านี้มักมีสีสวยงาม แต่ถ้ากินเข้าไปอาจมึนเมา อาเจียน หรือตายได้ สารพิษจากเห็ด ได้แก่
มัสการีน (Muscarine) มีฤทธิ์กระตุ้นการทำงานของระบบประสาทอัตโนมัติ ทำให้คลื่นไส้ อาเจียน ชีพจรเต้นช้าไม่เป็นจังหวะ รูม่านตาหด หายใจไม่สะดวก
อะโทรปีน (Atropine) ขัดขวางการทำงานของระบบประสาทอัตโนมัติ ทำให้มีอาการตรงข้ามกับพิษจากมัสการีน
อะแมนิทิน (Amanitin) ทำลายเซลล์เกือบทุกส่วนของร่างกายโดยเฉพาะตับและไต
แหล่งที่มา
ปรีชา สุวรรณพินิจ และนงลักษณ์ สุวรรณพินิจ. (2556). High School Biology ชีววิทยา ม.4-6 เล่ม 5(รายวิชาเพิ่มเติม). กรุงเทพฯ: ไฮเอ็ดพับลิชชิ่ง.
พจน์ แสงมณี. (2552). Compact ชีววิทยา ม.6 เล่ม 5. กรุงเทพฯ: แม็ค.
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธิการ. (2554). หนังสือเรียน รายวิชาเพิ่มเติม ชีววิทยา เล่ม 5 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4-6. กรุงเทพฯ: สกสค. ลาดพร้าว.
Tortora, Gerard J., Funke, Berdell R., and Case, Christine L. (2019). Microbiology: an Introduction. 13th ed. Boston: Pearson.
กลับไปที่เนื้อหา
-
11312 อาณาจักรฟังไจ /lesson-biology/item/11312-2020-02-18-04-05-10เพิ่มในรายการโปรด