คุณเคยสังเกตไหมว่า บริเวณปลายใบและปลายแหลมของขอบใบที่เป็นหยักของพืชบางชนิด เช่น กุหลาบ ไผ่ หญ้า หรือข้าว มักจะมีหยดน้ำปรากฏอยู่ในตอนเช้าหรือในสภาพอากาศที่มีความชื้นสูงเสมอ เหตุใดจึงเป็นเช่นนั้น?
Picture Ref.: "Young Team", Biology Department, IPSTเมื่อนำปลายใบของพืชบางชนิดมาศึกษาดูโครงสร้างภายใน พบว่าบริเวณปลายใบมีโครงสร้างพิเศษ ที่ใช้ขับถ่ายน้ำออกมาจากภายในใบในรูปของหยดน้ำบริเวณปลายใบทางรูหยาดน้ำ (hydathrode)
Picture Ref.: "ภาพวาดรูหยาดน้ำตัดตามยาว"
Biology of Plants, 4th Edit., Peter H. Raven, Ray F. Evert, and Susan E. eichhorn, 1986การขับถ่ายน้ำทางรูหยาดน้ำนี้จะควบคุมโดยแรงดันราก น้ำจากดินจะออสโมซิสเข้าสู่พืชทำให้เกิดแรงดันราก ในสภาวะที่ความชื้นในบรรยากาศสูงและน้ำในดินมีมาก อัตราการดูดน้ำจะเกิดขึ้นสูงกว่าการคายน้ำทำให้เกิดแรงดันขึ้นในท่อไซเล มจากรากไปยังลำต้น แรงดันที่เกิดขึ้นนี้เอง เรียกว่า แรงดันราก ซึ่งเป็นแรงดันที่เกิดจากการที่ท่อน้ำมีปริมาณแร่ธาตุละลายอยู่ความเข้มข้น สูงกว่าในดิน ทำให้เกิดความต่างศักย์ของค่า water potential (Y) ซึ่งเป็นค่าพลังงานที่สะสมอยู่ในมวลของน้ำ น้ำจากดินจึงแพร่เข้าสู่ท่อไซเลมได้ ปริมาณของเหลวในท่อไซเลมที่สูงขึ้นนี้จึงทำให้เกิดแรงดันไปตามท่อไซเล มจากรากไปยังลำต้นและไปตามส่วนต่างๆ ได้
"ทำไมเราจึงไม่เห็นน้ำตาพืชในเวลากลางคืน"
เพราะว่าในเวลากลางคืนปริมาณน้ำที่เกิดขึ้นจะเกิดขึ้นอย่างช้าๆ ไม่เกิดขึ้นรวดเร็วเหมือนกับปริมาณน้ำที่เกิดขึ้นภายในต้นพืชในเวลากลางวัน ดังนั้นในเวลากลางคืนเราจึงไม่เห็น guttation
"ในพืชปกติพบว่าจะมีการคายน้ำเกิดขึ้น แล้วทำไมพืชบางชนิดจึงต้องเกิด guttation ขึ้นด้วย ?"
เนื่องจากในการเจริญเติบโตของพืชจำเป็นต้องมีการคายน้ำเพื่อลดอุณหภูมิ ของใบและช่วยให้รากดูดน้ำและเกลือแร่จากสารละลายในดิน การคายน้ำของพืชแต่ละชนิดนั้นจะไม่เท่ากัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของพืชและสิ่งแวดล้อมต่าง ๆ ที่พืชขึ้นอยู่ รวมถึงปัจจัยของอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง แต่ถ้าพืชอยู่ในสภาพอากาศที่มีความชื้นสูงและพืชต้องการน้ำแต่พืชมีการคาย น้ำต่ำรวมทั้งพืชอยู่ในสภาวะที่มีปากใบปิด จึงจะเกิดปรากฏการณ์ guttation ขึ้น
มีการทดลองเพื่อเป็นข้อยืนยันในเรื่องการขับถ่ายน้ำที่ผ่านทางรูหยาดน้ำ นี้ว่า ปรากฏการณ์ guttation เป็นการนำแร่ธาตุมาให้พืช เมื่อการระเหยน้ำไม่สามารถเกิดขึ้นได้ โดยสารต่างๆ จะถูกดูดซึมออกจากน้ำเมื่อผ่านขึ้นไปในพืช แต่สารที่ได้จาก guttation ในบางครั้งอาจเป็นอันตรายต่อพืชได้ ถ้าสารนั้นมีความเข้มข้นสูงและสะสมอยู่เป็นจำนวนมากในพืช
ขอขอบคุณข้อมูลจาก : www.scimath.org
Picture Ref.: "Young Team", Biology Department, IPST
Picture Ref.: "รูหยาดน้ำที่ตัดตามยาว" from Introduction to plant anatomy Bio 311,
Department of Biological Sciences, University of Rhode Island
และเรียกปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นนี้ว่า guttation เป็นการขับน้ำออกมาที่ผิวจาก tracheid ที่ปลายเส้นใบ โดยน้ำจะผ่านมาทาง mesophyll ที่เปลี่ยนแปลงไปเป็นเนื้อเยื่อที่เรียกว่า epithem ซึ่งเป็นเนื้อเยื่อ parenchyma ที่เรียงตัวหนาแน่น ซึ่งตรงบริเวณ epithem จะมีช่องเปิดเพื่อขับน้ำออกมา ซึ่งช่องเปิดนี้จะแตกต่างจาก stoma เนื่องจากช่องเปิดนี้จะเปิดอยู่ตลอดเวลาไม่สามารถปิดได้ epithem อาจมีเซลล์ที่มี suberin หรือ casparian strip ล้อมรอบก็ได้ และ เซลล์ของ epithem ก็สามารถเปลี่ยนรูปไปเป็น transfer cell ซึ่งเป็นเซลล์ parenchyma ที่มีหน้าที่สำหรับลำเลียงสารอาหารต่างๆ ในระยะทางสั้นๆ ได้ ส่วนในพืชบางชนิด รูหยาดน้ำ อาจเปลี่ยนไปเป็นglandular trichome (คือ เซลล์เยื่อบุผิว ที่เปลี่ยนไปทำหน้าที่เฉพาะอย่าง เช่น ต่อมน้ำมัน ต่อมน้ำหวาน) ได้เช่นเดียวกันDepartment of Biological Sciences, University of Rhode Island
Picture Ref.: "ภาพวาดรูหยาดน้ำตัดตามยาว"
Biology of Plants, 4th Edit., Peter H. Raven, Ray F. Evert, and Susan E. eichhorn, 1986
"ทำไมเราจึงไม่เห็นน้ำตาพืชในเวลากลางคืน"
เพราะว่าในเวลากลางคืนปริมาณน้ำที่เกิดขึ้นจะเกิดขึ้นอย่างช้าๆ ไม่เกิดขึ้นรวดเร็วเหมือนกับปริมาณน้ำที่เกิดขึ้นภายในต้นพืชในเวลากลางวัน ดังนั้นในเวลากลางคืนเราจึงไม่เห็น guttation
"ในพืชปกติพบว่าจะมีการคายน้ำเกิดขึ้น แล้วทำไมพืชบางชนิดจึงต้องเกิด guttation ขึ้นด้วย ?"
เนื่องจากในการเจริญเติบโตของพืชจำเป็นต้องมีการคายน้ำเพื่อลดอุณหภูมิ ของใบและช่วยให้รากดูดน้ำและเกลือแร่จากสารละลายในดิน การคายน้ำของพืชแต่ละชนิดนั้นจะไม่เท่ากัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของพืชและสิ่งแวดล้อมต่าง ๆ ที่พืชขึ้นอยู่ รวมถึงปัจจัยของอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง แต่ถ้าพืชอยู่ในสภาพอากาศที่มีความชื้นสูงและพืชต้องการน้ำแต่พืชมีการคาย น้ำต่ำรวมทั้งพืชอยู่ในสภาวะที่มีปากใบปิด จึงจะเกิดปรากฏการณ์ guttation ขึ้น
มีการทดลองเพื่อเป็นข้อยืนยันในเรื่องการขับถ่ายน้ำที่ผ่านทางรูหยาดน้ำ นี้ว่า ปรากฏการณ์ guttation เป็นการนำแร่ธาตุมาให้พืช เมื่อการระเหยน้ำไม่สามารถเกิดขึ้นได้ โดยสารต่างๆ จะถูกดูดซึมออกจากน้ำเมื่อผ่านขึ้นไปในพืช แต่สารที่ได้จาก guttation ในบางครั้งอาจเป็นอันตรายต่อพืชได้ ถ้าสารนั้นมีความเข้มข้นสูงและสะสมอยู่เป็นจำนวนมากในพืช
ขอขอบคุณข้อมูลจาก : www.scimath.org
