เมื่อพูดถึงสปอร์… นึกถึงอะไร

เขียนโดย biology เมื่อ . หัวข้อ บทความ, บทความปี 2550

50-9-1

โดย … ธีรพัฒน์  เวชชประสิทธิ์

         สิ่งมีชีวิตหลายชนิด ไม่ว่าจะเป็น แบคทีเรีย โพรโตซัว ราเมือก สาหร่าย รา ยีสต์ มอส เฟิน สามารถสร้างสปอร์ได้ พืชชั้นสูงอย่างต้นสนและพืชดอกก็มีคำว่าสปอร์ เข้า มาเกี่ยวข้องเช่นกัน ลองมาดูว่าสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีคำว่าสปอร์มาเกี่ยวข้องอย่างไร

      แบคทีเรีย เป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่สร้างสปอร์ได้  ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแบคทีเรีย แกรมบวก สปอร์ที่เรียกว่า เอนโดสปอร์ (endospore) ถูกสร้างขึ้นภายในเซลล์ สปอร์ ช่วยให้แบคทีเรียสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้นาน แม้จะมีสภาพอากาศที่แห้งแล้ง ช่วยให้ แบคทีเรียทนต่อความร้อนสูงได้ และยังช่วยให้แบคทีเรียสามารถแพร่กระจายไปกับ ดิน น้ำและอากาศได้ดีขึ้น เมื่อสภาวะเหมาะสมสปอร์จะงอกกลายเป็นเซลล์แบคทีเรีย ต่อไป ตัวอย่างแบคทีเรียที่สามารถสร้างสปอร์ได้เช่น Clostridium botulinum ที่เป็น ข่าวสร้างสารพิษในหน่อไม้ปี๊บ Bacillus anthracis ที่มีชื่อเสียงในแง่อาวุธเชื้อโรค

50-9-2

         นอกจากนี้ยังมีแบคทีเรียแกรมบวกกลุ่มแอคติโนมัยซิสที่มีการสร้างสปอร์เช่นกัน แต่สปอร์ของแอคติโนมัยซีสจะแตกต่างจากสปอร์แบคทีเรียกลุ่มอื่นๆ เนื่องจาก แอคติโนมัยซิสจะสร้างสปอร์อยู่บนสายใยคล้ายๆ กับการสร้างสปอร์ของรา แต่แตกต่าง กันที่สายใยและสปอร์ของแอคติโนมัยซิสจะมีขนาดสายใยเล็กกว่าและสปอร์มักจะเรียง ต่อกันเป็นสายยาว

50-9-3

        โพรโตซัวบางชนิดก่อให้เกิดโรคในคนหรือสัตว์ เช่น Microsporidia sp. ที่เป็น สาเหตุของโรคอุจจาระร่วง สปอร์ซึ่งมักเกิดจากการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศจะช่วยให้ Microsporidiasp. สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ เมื่ออยู่ภายนอกเซลล์ของสิ่งมีชีวิต คนหรือ สัตว์จะเกิดการติดเชื้อขึ้น เมื่อกินสปอร์เข้าไปในร่างกายและเมื่อเซลล์เพิ่มจำนวน มากขึ้น  สปอร์ใหม่จะถูกสร้างและออกจากร่างกายไปพร้อมกับอุจจาระ ดังนั้นการที่จะ ตรวจหาว่าคนไข้มีการติดเชื้อหรือไม่ สามารถตรวจหาได้จากสปอร์ที่ปนเปื้อนมากับ อุจจาระนั่นเอง สาหร่าย เช่น สไปโรไจรา (Spirogyra) ซึ่งเป็นสาหร่ายสีเขียวจัดเป็น โพรทิสต์ที่จะมีการสร้างสปอร์ เมื่อเกิดการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ โดยมีการเชื่อมต่อ กันระหว่างสายของสาหร่าย 2 สาย และเกิดการแลกเปลี่ยนของนิวเคลียสภายในเซลล์ (conjugation) ผลที่ได้เกิดเป็นสปอร์ที่เรียกว่า ไซโกสปอร์ (zygospores)

                      50-9-4        50-9-5         50-9-6

ขั้นตอนการเกิด conjugation ของ Spirogyra จนได้เป็น Zygospore

            สาหร่ายอีกหลายชนิด มีการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ  โดยจะสร้างสปอร์ที่ เรียกว่า ซูโอสปอร์ (zoospores) ซูโอสปอร์ มีลักษณะที่สำคัญ คือ สามารถเคลื่อนที่ ได้โดยอาศัยแฟลเจลลา ซึ่งส่วนใหญ่จะมี 2 เส้นต่อ 1 เซลล์ ไดอะตอมเป็นโพรทิสต์ ที่สืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศเป็นส่วนใหญ่ แต่เมื่อไดอะตอมสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศจะ สร้างสปอร์ที่เรียกว่า ออโซสปอร์ (auxospore) ราเมือกจัดเป็นโพรทิสต์ชนิดหนึ่งที่ ช่วงหนึ่งของวัฏจักรชีวิตมีลักษณะคล้ายอะมีบา และอีกช่วงชีวิตหนึ่งคล้ายรา เมื่อ ราเมือกสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศจะสร้างสปอร์อยู่ภายในอับสปอร์ และเมื่ออับสปอร์ แตกออก สปอร์ของราเมือกจะงอกและกลายเป็นลักษณะของอะมีบาต่อไป  

50-9-7

วัฎจักรชีวิตของราเมือก

         สิ่งมีชวิตในกลุ่มฟังไจ เช่น ยีสต์ รา เห็ด สามารถสร้างสปอร์ได้ เราทราบกันดีว่า ยีสต์สืบพันธุ์โดยการแตกหน่อซึ่งเป็นการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ แต่ทราบหรือไม่ว่า ยีสต์มีการสืบพันธุ์โดยอาศัยเพศได้ สิ่งที่ได้จากการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของยีสต์คือ สปอร์ที่เรียกว่า แอสโคสปอร์ (ascospore) ซึ่งปกติจะมีอยู่ด้วยกัน 4 สปอร์ในเซลล์ ยีสต์ 1 เซลล์ เรามักพบเห็นสปอร์ของราที่ขึ้นอยู่บนขนมปัง ซึ่งอาจมีสีเขียว สีขาว สีส้ม หรือสีดำตามแต่ชนิดขอรา ส่วนใหญ่สปอร์มักเกิดจากการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ โดย กระบวนการไมโทซิสที่เกิดภายในสายใยรา เช่น ซูโอสปอร์ในราน้ำ โคนิดิโอสปอร์ (conidiospore) และคลาไมโดสปอร์ (chlamydospore) แต่เมื่อไรก็ตามที่สายใย ของราที่มีเซลล์สืบพันธุ์ต่างชนิดกันมาเชื่อมกัน จนเกิดเป็นการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ และได้เป็นสปอร์ชนิดต่างๆ เช่น ไซโกสปอร์และโอโอสปอร์ (oospore) สปอร์ทั้งสอง ชนิดนี้ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้แต่มีผนังเซลล์หนา เห็ดที่เรารับประทานเกิดจากสายใย ของราที่มารวมกันแน่น กลายเป็นเห็ดภายในโครงสร้างของดอกเห็ดจะมีการสร้างสปอร์ ที่เกิดจากการ สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ เช่น แอสโคสปอร์ของเห็ดถ้วยแชมเปนหรือ เบสิดิโอสปอร์ (basidiospore) ของเห็ดฟาง เห็ดนางรม เห็ดหูหนู เป็นต้น สปอร์ทั้ง 2 แบบนี้แตกต่างกันตรงที่แอสโคสปอร์จะถูกสร้างขึ้นภายในถุงที่เรียกว่า แอสคัส (ascus) ซึ่งปกติแอสคัส 1 ถุงจะมี 8 แอสโคสปอร์  ในขณะที่เบสิดิโอสปอร์ไม่ได้ ถูกสร้างอยู่ในถุง แต่จะสร้างอยู่บนส่วนที่เรียกว่า เบสิเดีย (basidia) ซึ่ง 1 เบสิเดียจะ ประกอบด้วย 4 เบสิดิโอสปอร์

               50-9-8                  50-9-9

         พืช หลายกลุ่มสร้างสปอร์เพื่อการสืบพันธุ์ พืชที่ไม่มีเนื้อเยื่อลำเลียง (nonvascular plant) เช่น มอส และลิเวอร์เวิร์ท เป็นพืชที่มีระยะแกมีโทไฟต์ยาว นานกว่าระยะสปอโรไฟต์ซึ่งเจริญอยู่บนต้นแกมีโทไฟต์อีกที บนต้นสปอโรไฟต์จะสร้าง อับสปอร์ซึ่งภายในมีสปอร์จำนวนมากบรรจุอยู่ พืชในกลุ่มที่มีเนื้อเยื่อลำเลียง แต่ไม่มีเมล็ด เช่นพืชจำพวกเฟินและกลุ่มที่ใกล้เคียงเฟิน พืชในกลุ่มนี้จะสร้างสปอร์ ขนาดเล็กมากและสามารถปลิวไปได้ในอากาศเพื่อช่วยในการขยายพันธุ์ เช่น สามร้อยยอด หางสิงห์ ตีนตุ๊กแก หวายทะนอย หญ้าถอดปล้อง และเฟินชนิดต่างๆ พืชเมล็ดเปลือย เช่น สน ปลง และพืชดอก เช่น ไม้ดอกชนิดต่างๆ พืชทั้ง 2 กลุ่มนี้ ถึงแม้ว่าจะไม่ได้มี การสร้างสปอร์ สำหรับแพร่กระจายพันธุ์โดยตรงเหมือนอย่างพืช 2 กลุ่มแรก แต่ก็เชื่อ กันว่าเซลล์ไข่ที่เจริญอยู่ภายในออวุลพัฒนามาจากอับสปอร์ที่มี เนื้อเยื่อพิเศษมาหุ้ม โดยเซลล์สืบพันธุ์ที่สร้างขึ้นภายในออวุล เรียกว่า เมกะสปอร์ ในขณะที่เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ที่ถูกสร้างขึ้นภายในอับเรณูจะเรียกว่า ไมโครสปอร์

50-9-10

50-9-11

50-9-12

 50-9-13

50-9-14

50-9-15

50-9-16

 50-9-17

50-9-18

         เห็นไหมครับว่าสปอร์เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิด และสปอร์ยังเกิด จากการสืบพันธุ์ได้ทั้งแบบอาศัยเพศและแบบไม่อาศัยเพศอีกด้วย คำถามที่ตามมาคือ มีสัตว์ชนิดใดบ้างที่สามารถสร้างสปอร์ได้ และถ้าไม่มีทำไมธรรมชาติจึงไม่กำหนดให้ สัตว์สามารถสร้างสปอร์ได้

เอกสารอ้างอิง 

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. 2548. หนังสือเรียนสาระการเรียนรู้พื้นฐานและเพิ่มเติมชีววิทยา

         เล่ม 5 กลุ่มสาระการเรียนรู้ วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6  หลักสูตรการศึกษาขั้นพื้นฐาน  พุทธศักราช

         2544. 255 หน้า  

Campbell N. A. and Reece J.B. 2005. Biology. 7 th. Pearson, United Stated of  America. 1231 p

Conjugation in Zygnemataceae.(online). (Available):           http://www.lifesciences.napier.ac.uk/algalweb/sex.htm  (Retrieved10/11/06)

E. Guth. T. Hashimoto and S. F. Conti. 1972. Morphogenesis of  Ascospores in Saccharomyces

         cerevisiae. School of Biological Sciences, University of  Kentucky, Lexington, Kentucky 40506.

         Strich School of Medicine, Loyola  University, Maywood, Illinois 60153. J. Bacteriol. 109(2), 869-

         880. (Online). (Available): http://www.pubmedcentral.nih.gov/pagerender.fcgi?artid=285221& 

         pageindex=2#page (Retrieved 10/11/06)

Intertinal Zprotozoa) and Liver Parasites Microsporea Order: Microsporida (Online).          (Available): http://www.cdfound.to.it/hTML/ente1.htm (retrieved 10/11/06)

M. Ellin Doyle, ph.D. Cryptosporidium and Cyclospora. Food Research Institute, UW- Madison.

         (Online). (Available): http://www.wisc.edu/fri/briefs/crypto.htm (Retrieved 10/11/06)

Microbial world beta, Did you know, Microbial spore formation. (Online). (Avaliable):

         http://www.microbeworld.org/know/spore.aspx (Retrieved 10/11/06)

Moore R., Clark W. D., and Stern K. R. 1995. Botany. Wm. C. Brown, United State of  Amarica. 798 p

18,782 total views, 0 views today