ราเมือก (slime mold)

เขียนโดย biology เมื่อ . หัวข้อ บทความ, บทความปี 2557

 

 

ดร.สุนัดดา  โยมญาติ นักวิชาการสาขาชีววิทยา

 

ในอดีตการจัดหมวดหมู่สิ่งมีชีวิตศึกษาจากลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่สามารถมองเห็นได้จากภายนอก นักวิทยาศาสตร์จึงจัดให้ราเมือก (slime mold) เป็นรา เนื่องจากมีลักษณะคล้ายคลึงกับรา คือมีการสร้างสปอร์ในอับสปอร์หรือสปอร์แรงเจียม (sporangium) ซึ่งมีรูปร่างคล้ายฟรุตติ้งบอดี้ (fruiting body) ของสิ่งมีชีวิตในอาณาจักรฟังไจ แต่ในช่วงหนึ่งของวัฏจักรชีวิต ราเมือกมีการเคลื่อนที่และกินอาหารคล้ายอะมีบา ทำให้มีลักษณะบางประการที่คล้ายสิ่งมีชีวิตในอาณาจักรโพรทิสตาด้วย จากการที่ราเมือกมีลักษณะที่คล้ายทั้งราและโพรทิสต์ จึงมีข้อสงสัยว่าควรจะจัดราเมือกอยู่ในอาณาจักรฟังไจหรืออาณาจักรโพรทิสตา อย่างไรก็ตามในปัจจุบันจากการจัดหมวดหมู่ของสิ่งมีชีวิตนอกจากจะใช้ลักษณะทางสัณฐานวิทยาแล้ว ยังใช้การวิเคราะห์ลำดับนิวคลีโอไทด์ของ rRNA เพื่อหาความสัมพันธ์ทางสายวิวัฒนาการด้วย พบว่าราเมือกมี   สายวิวัฒนาการแยกออกมาจากสิ่งมีชีวิตในอาณาจักรฟังไจ แต่มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับสิ่งมีชีวิตในอาณาจักร    โพรทิสตามากกว่า จึงจัดราเมือกให้เป็นสิ่งมีชีวิตที่อยู่ในอาณาจักรโพรทิสตา ดังภาพที่ 1

 57-1-1

 

ภาพที่ 1 สายวิวัฒนาการของโพรทิสต์ ฟังไจ สัตว์และพืช

(ภาพจาก http://bioweb.uwlax.edu/bio203/2010/renner_brad/classification.htm)

 

ความหลากหลายของราเมือก

ราเมือกมีมากกว่า 900 สปีชีส์ พบมากในเขตร้อนแต่ก็สามารถพบในเขตอบอุ่นด้วย สามารถจัดจำแนกได้เป็น 2 กลุ่ม คือ

1.      ราเมือกชนิดพลาสโมเดียม (plasmodial slime molds) เป็นราเมือกที่เซลล์มีหลายนิวเคลียส  ในวัฏจักรชีวิตจะพบระยะพลาสโมเดียมและระยะสร้างสปอร์

เมื่อสปอร์งอกแล้วจะเป็นราเมือกเซลล์เดี่ยว (unicellular) ที่มีลักษณะคล้ายอะมีบา (amoeboid cell) ซึ่งไม่มีผนังเซลล์ สามารถเคลื่อนที่และกินอาหารโดยการล้อมจับหรือฟาโกไซโทซิส (phagocytosis) เช่นเดียวกับอะมีบา ในบางกรณีเซลล์ที่เกิดจากสปอร์อาจเป็นเซลล์ที่มีแฟลเจลลา (flagellated cell) ซึ่งจะเป็นเซลล์แบบใดนั้นขึ้นกับความชื้นของสิ่งแวดล้อมที่ราเมือกอาศัยอยู่ ถ้าความชื้นมากจะเป็นเซลล์ที่มี      แฟลเจลลาซึ่งสามารถว่ายน้ำได้ แต่ถ้าความชื้นน้อยจะเป็นเซลล์คล้ายอะมีบา เซลล์เดี่ยวเหล่านี่จะมีโครโมโซมเพียงชุดเดียว (haploid ; n) เมื่ออยู่ในสิ่งแวดล้อมที่เหมาะสมและมีอาหารจำนวนมาก ราเมือกก็จะเจริญและเพิ่มจำนวนได้ จากนั้นจะจับคู่เกิดการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ มีการปฏิสนธิได้เป็นไซโกตที่มีโครโมโซม 2 ชุด (diploid ; 2n) และแบ่งเซลล์เจริญไปเป็นพลาสโมเดียมซึ่งอาจมีขนาดใหญ่มากได้ เกิดจากการที่เซลล์จำนวนมากเคลื่อนที่มารวมกลุ่มกัน จากนั้นไซโทพลาซึมของแต่ละเซลล์จะรวมตัวกันได้เป็นเซลล์ขนาดใหญ่ 1 เซลล์ที่มีนิวเคลียสจำนวนมาก พลาสโมเดียมมักจะมีสีสดใส เช่น เหลือง ส้ม ชมพู มีลักษณะเป็นเมือก (slime) ซึ่งเป็นที่มาของชื่อราเมือก และสามารถเคลื่อนที่บนพื้นผิวของวัตถุที่พลาสโมเดียมนั้นอาศัยอยู่ได้ แต่เมื่อสิ่งแวดล้อมไม่เหมาะสมที่จะดำรงชีวิตในระยะพลาสโมเดียม เช่น ขาดความชื้นหรือขาดอาหาร ราเมือกจะเปลี่ยนไปเป็นระยะที่สร้างสปอร์ โดยสร้างสปอร์ในอับสปอร์ที่อยู่บนก้าน (stalk) สปอร์เหล่านี้จะมีผนังแข็งแรงทนต่อความแห้งแล้งได้ดี และเมื่ออยู่ในสิ่งแวดล้อมที่เหมาะสมหรือได้รับความชื้นก็จะงอกและเจริญต่อไป ดังภาพที่ 2

 57-1-2

ภาพที่ 2 วัฏจักรชีวิตของราเมือก Physarum sp.

(ภาพจาก http://science.kennesaw.edu/~jdirnber/Bio2108/Lecture/LecBiodiversity/28_Labeled_Images/28_24PlasmodialLifCyc_3-L.jpg)

 

2.      ราเมือกชนิดเซลลูลาร์ (cellular slime molds) เป็นราเมือกที่เซลล์มี 1 นิวเคลียส ส่วนใหญ่ของ  วัฏจักรชีวิตจะดำรงชีวิตเป็นเซลล์เดี่ยว มีลักษณะคล้ายอะมีบา อยู่เป็นอิสระ แต่เมื่อสิ่งแวดล้อมไม่เหมาะสม เช่น ขาดแคลนอาหาร จะมีการปล่อยสารเคมีออกมาเป็นสัญญาณเพื่อให้เซลล์มารวมกลุ่ม เรียกว่ากลุ่มของเซลล์นี้ว่า slug ซึ่งเซลล์เหล่านี้จะมาเกาะกลุ่มกันเท่านั้น ส่วนของไซโทพลาซึมของแต่ละเซลล์จะไม่รวมตัวกันได้เป็นเซลล์ขนาดใหญ่เช่นเดียวกับราเมือกชนิดพลาสโมเดียม slug ที่เกิดขึ้นมีลักษณะคล้าย fruiting body ของฟังไจ จะสร้างสปอร์ผนังแข็งแรงทนต่อความแห้งแล้งได้ดี และเมื่ออยู่ในสิ่งแวดล้อมที่เหมาะสมหรือได้รับความชื้นก็จะงอกและเจริญต่อไป ดังภาพที่ 3

 

 

57-1-3

 

ภาพที่ 3 วัฏจักรชีวิตของราเมือก Dictyostelium sp.

(ภาพจาก http://bio1151.nicerweb.com/Locked/media/ch28/cellular.html)

การดำรงชีวิตของราเมือก

ราเมือกเจริญได้ดีในบริเวณที่มีความชื้นสูงมักพบตามพื้นดินหรือบนไม้ผุที่มีความชื้น บนกิ่งไม้ที่เน่าเปื่อยผุพัง ดังภาพที่ 4 หรือบนก้อนเห็ดในโรงเพาะเห็ด ดังภาพที่ 5 ทำให้เกิดความเสียหายต่อผลผลิต ทำให้เกิดดอกเห็ดน้อยลง อาหารของราเมือกในระยะที่เป็นเซลล์คล้ายอะมีบาคือแบคทีเรีย โพรทิสต์ขนาดเล็กและฟังไจชนิดต่างๆ ราเมือกส่วนใหญ่ดำรงชีวิตเป็นผู้สลายสารอินทรีย์ เเต่ก็มีบางชนิดที่เป็นปรสิตในพืช เช่น ทำให้เกิดโรครากบวมของพืชตระกูลกระหล่ำ

 

 57-1-4

ภาพที่ 4 ราเมือกที่เจริญบนไม้ผุ

(ภาพจาก  http://www.ppdl.purdue.edu/ppdl/weeklypics/8-8-05.html)

 

57-1-5

 ภาพที่ 5 ราเมือกที่พบในโรงเพาะเลี้ยงเห็ด

ก. และ ข. ระยะพลาสโมเดียมของ Physarum เจริญบนดอกเห็ดและในถุงเพาะเห็ด

ค. ระยะสร้างสปอร์ของ  Stemonitis sp. บนถุงเพาะเห็ด

 

การเพาะเลี้ยงราเมือกในห้องปฏิบัติการ

          ราเมือกจากแหล่งต่างๆ เช่น ขอนไม้หรือก้อนเห็ดนั้น สามารถนำมาเลี้ยงในห้องปฏิบัติการเพื่อศึกษาลักษณะต่างๆ ได้ อาหารของราเมือกที่สามารถเพาะเลี้ยงได้ง่ายในห้องปฏิบัติการคือแบคทีเรีย โดยใช้ข้าวโอ๊ตเป็นอาหารของแบคทีเรีย มีขึ้นตอนดังนี้

1.       วางกระดาษกรองลงในจานเพาะเชื้อ ดังภาพที่ 6ก. โรยข้าวโอ๊ตอบแห้งบนกระดาษกรอง ดังภาพที่   6ข.  ใส่น้ำสะอาด 2 มิลลิลิตร ทิ้งไว้ให้ข้าวโอ๊ดดูดซับน้ำจนหมด ดังภาพที่ 6ค.

 

57-1-6   

ภาพที่ 6 การเตรียมจานเพาะเชื้อสำหรับเลี้ยงราเมือก

2.       นำราเมือกที่ต้องการเลี้ยงจากดอกเห็ดหรือก้อนเห็ดหรือจากแหล่งอื่นๆ ที่เป็นระยะพลาสโมเดียมมาวางในจานเพาะเชื้อ แบคทีเรียจะเพิ่มจำนวนขึ้นโดยใช้สารอาหารจากข้าวโอ๊ต จากนั้นราเมือกจะกินแบคทีเรียเป็นอาหาร ถ้าเป็นราเมือกระยะสร้างสปอร์จะใช้ระยะเวลาในการเจริญเติบโตนานกว่าระยะพลาสโมเดียม

จากการเพาะเลี้ยงราเมือกในห้องปฏิบัติพบว่า ราเมือกที่แยกได้จากก้อนเห็ดจะสร้างพลาสโมเดียม   สีเหลืองแผ่ออกเป็นร่างแหภายในระยะเวลา 3 วัน เมื่อเลี้ยงไว้ประมาณ 7 วัน ราเมือกจะเจริญจนเต็มจานเพาะเชื้อ ดังภาพที่ 7

 

 

 57-1-7

ภาพที่ 7 ระยะพลาสโมเดียมของราเมือก Physarum sp.   

ราเมือกส่วนใหญ่ที่พบพลาสโมเดียมสีเหลืองบนก้อนเห็ดมักจะเป็น  Physarum sp. ซึ่งจะสามารถจำแนกชนิดได้เมื่อมีการสร้างอับสปอร์ โดยเมื่อเลี้ยงราเมือกเป็นระยะเวลา 14 วัน โดยไม่เติมน้ำและข้าวโอ๊ตเพิ่มในจานเพาะเชื้อ ราเมือกจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลเข้มและเข้าสู่ระยะสร้างสปอร์เนื่องจากสภาพแวดล้อมไม่เหมาะสมขาดน้ำและอาหาร โดยจะสร้างอับสปอร์สีน้ำตาลเข้มหรือสีดำบนก้านสีเหลือง เมื่ออับสปอร์แก่จะแตกออกเพื่อกระจายสปอร์ที่อยู่ภายใน ดังภาพที่ 8

 57-1-8

 

ภาพที่ 8 ระยะสร้างสปอร์ของของราเมือก Physarum sp.

                             ก. ระยะสร้างสปอร์ในจานเพาะเชื้อ

                                   ข. กลุ่มของอับสปอร์ Physarum sp.

                                   ค. อับสปอร์เกิดบนปลายก้าน

                                   ง. สปอร์ที่อยู่ภายในอับสปอร์

ถ้าต้องการเพาะเลี้ยงราเมือกให้มีจำนวนเพิ่มขึ้น สามารถทำได้โดยย้ายราเมือกระยะพลาสโมเดียมไปเลี้ยงในจานเพาะเชื้อจานใหม่ที่ใส่น้ำและข้าวโอ๊ต เมื่อราเมือกได้รับอาหารก็จะเจริญเติบโตและเพิ่มจำนวนมากขึ้น จะเห็นว่าการเลี้ยงราเมือกในห้องปฏิบัติการนั้นสามารถทำได้โดยใช้วัสดุอุปกรณ์ที่หาได้ง่าย และนำมาใช้ในการจัดการเรียนการสอนเพื่อศึกษาลักษณะรูปร่างและการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตในอาณาจักรโพรทิสต์ได้

 

เอกสารอ้างอิง

นงลักษณ์ สุวรรณพินิจ และปรีชา สุวรรณพินิจ. 2547.  จุลชีววิทยาทั่วไป. พิมพ์ครั้งที่ 4. กรุงเทพฯ : สำนักพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.

ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, สถาบัน. กระทรวงศึกษาธิการ. 2532. โปรติสต์บางชนิดที่พบในประเทศไทย. พิมพ์ครั้งที่ 1. กรุงเทพฯ: ชวนพิมพ์.

ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, สถาบัน. กระทรวงศึกษาธิการ. 2554. หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติม ชีววิทยา เล่ม 5. พิมพ์ครั้งที่ 1. กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์ สกสค.

Alexopoulos, C.J., Charles, W. and Blackwell, M. 1996. Introductory Mycology. 4th ed. Wiley, John & Sons

Baldauf, L.S. and Doolittle, W. F. 1997. Origin and evolution of the slime molds (Mycetozoa). Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 94 (22):12007–12012.

Slime mold. (online). Avaiable: http://en.wikipedia.org/wiki/Slime_mold. (Retrieved 1/10/2013)

Slime mold classification. . (online). Avaiable: http://bioweb.uwlax.edu/bio203/2010/renner_brad/classification.htm. (Retrieved 1/10/2013)

 

 

33,739 total views, 0 views today