อาณาจักรพืช (Kingdom Plantae)
พืชเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีกำเนิดขึ้นมาแล้วไม่ต่ำกว่า 400 ล้านปี มีหลักฐานหลายอย่างที่ทำให้เชื่อว่าพืชมีวิวัฒนาการมาจากสาหร่ายสีเขียว กลุ่ม Charophytes โดยมีการปรับตัวจากสภาพที่เคยอยู่ในน้ำขึ้นมาอยู่บนบก ด้วยการสร้างคุณสมบัติต่าง ๆ ที่เหมาะสมขึ้นมา เช่น มีการสร้างคิวติน (cutin) ขึ้นมาปกคลุมผิวของลำต้นและใบเรียกว่า คิวทิเคิล (cuticle) เพื่อป้องกันการสูญเสียน้ำ และการเกิด สโทมาตา (stomata) เพื่อทำหน้าที่ระบายน้ำและแลกเปลี่ยนก๊าซ เป็นต้น
ลักษณะสำคัญของสิ่งมีชีวิตในอาณาจักรพืช
พืชมีโครงสร้างที่ประกอบขึ้นด้วยหลายเซลล์ที่มารวมกลุ่มกันเป็นเนื้อเยื่อที่ทำหน้าที่เฉพาะอย่างเซลล์ของพืชมีผนังเซลล์ที่มีสารประกอบ เซลลูโลส (cellulose) เป็นองค์ประกอบที่พบเป็นส่วนใหญ่ พืชทุกชนิดที่คุณสมบัติที่สามารถสร้างอาหารได้เองจากระบวนการสังเคราะห์ด้วยเสง โดยบทบาทของรงควัตถุคลอโรฟิลล์ (chlorophyll a & b) ที่อยู่ในคลอโรพลาสต์เป็นสำคัญ รงควัตถุหลักที่พบได้ในเซลล์พืชจะเหมือนกับพบในเซลล์ของสาหร่ายสีเขียว ได้แก่ คลอโรฟิลล์ เอ คลอโรฟิลล์ บี และแคโรทีนอยด์ นอกจากนี้พืชยังสะสมอาหารในรูปของแป้ง
วงชีวิต (life cycle) ของพืชเป็นวงชีวิตแบบสลับ (Alternation of Generation) คือ ประกอบด้วยช่วงชีวิตที่เป็นสปอโรไฟต์ (sporophyte generation) ทำหน้าที่สร้างสปอร์ (spore) สลับกับช่วงชีวิตที่เป็นแกมีโทไฟต์ (gametophyte generation) ทำหน้าที่สร้างแกมีต (gamete) ได้แก่ เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้หรือสเปิร์ม (sperm) และเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียหรือไข่ (egg) ซึ่งจะมารวมกันเพื่อให้ได้เป็นเซลล์ใหม่คือ ไซโกต (zygote)
อวัยวะสร้างเซลล์สืบพันธุ์ของพืช ประกอบขึ้นด้วยหลายเซลล์โดยมีเซลล์โดยมีเซลล์ที่เป็นหมัน (sterile cell) ห่อหุ้มอยู่รอบนอก การเจริญของพืชจากไซโกตไปเป็นสปอโรไฟต์จะต้องผ่านจะต้องผ่านระยะที่เป็นเอ็มบริโอ (embryo) ก่อน คุณสมบัติทั้ง 2 ประการ ดังกล่าวนี้จะไม่พบในพวกสาหร่าย (algae)
ภาพแสดงเซลล์พืช
ภาพแสดงการเปรียบเทียบเซลล์พืช และเซลล์สัตว์
วงชีวิตแบบสลับ
พืชส่วนใหญ่จะมีสปอโรไฟต์เด่น คือมีขนาดที่มองเห็นได้ชัดเจนทั่วไป ในขณะที่แกมีโทไฟต์มีขนาดเล็กแทบมองไม่เห็นด้วยตาเปล่าในพืชบางกลุ่ม แกมีโทไฟต์ประกอบขึ้นด้วยเซลล์ที่เป็นโมโนพลอยด์ (n) จำนวนมากทำหน้าที่สร้างแกมีต
สปอโรไฟต์ของพืชประกอบขึ้นด้วยเซลล์ที่เป็นดิพลอยด์ (2n) ทำหน้าที่สร้างสปอร์จากการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสของสปอร์มาเทอร์เซลล์ (spore mother cell) ที่อยู่ภายในอับสปอร์ (sporangium)สปอร์ ซึ่งเป็นเซลล์ที่เป็นเฮพลอยด์ (n)จะแบ่งตัวเจริญต่อไปเป็นแกมีโทไฟต์ (n) ที่ทำหน้าที่สร้างแกมีตคือ สเปิร์ม และไข่
การปฏิสนธิ (fertilization) คือ การรวมตัวกันของสเปิร์ม (n) และไข่ (n) จะทำให้ได้เซลล์ใหม่ที่เป็นดิพลอยด์ (2n) คือ ไซโกตเกิดขึ้นมา และต่อจากนั้นไซโกตจะแบ่งเซลล์ได้เป็นเอ็มบริโอ ก่อนที่จะเจริญต่อไปเป็นสปอร์โรไฟต์
ดังนั้นจึงกล่าวได้ว่า ไซโกตคือ เซลล์เริ่มต้นของช่วงสปอโรไฟต์ และสปอร์คือเซลล์เริ่มต้นของช่วงแกมีโทไฟต์
ในพืชกลุ่มที่ไม่สร้างเมล็ดส่วนใหญ่จะมีการสร้างสปอร์เพียงชนิดเดียว (homospore) ซึ่ง สปอร์ดังกล่าวจะแบ่งตัวและเจริญต่อไปเป็นแกมีโทไฟต์ที่ทำหน้าที่สร้างทั้งสเปิร์มและไข่บนต้นเดียวกัน แต่สำหรับพืชที่มีการสร้างเมล็ดแล้วทุกชนิด จะสร้างสปอร์เป็น 2 ชนิด (heterospore) ได้แก่ ไมโครสปอร์ (microspore) และ เมกะสปอร์ (megaspore) ไมโครสปอร์จะแบ่งตัวเจริญต่อไปเป็น ไมโครแกมีโทไฟต์ (microgametophyte) หรือแกมีโทไฟต์เพศผู้ (male gametophyte) ทำหน้าที่สร้างสเปิร์ม และเมกะสปอร์ จะแบ่งตัวเจริญต่อไปเป็นเมกะแกมีโทไฟต์ (megagametophyte) หรือแกมีโทไฟต์เพศเมีย (female gametophyte) ทำหน้าที่สร้างไข่ ต่อไป
สิ่งมีชีวิตในอาณาจักรนี้แบ่งเป็น 9 ดิวิชัน คือ
1. ดิวิชันไบรโอไฟตา (Division Bryophyta)
2. ดิวิชันไซโลไฟตา (Division Psilophyta)
3. ดิวิชันไลโคไฟตา(Division Lycophyta)
4. ดิวิชันสฟีโนไฟตา (Division Sphenophyta)
5. ดิวิชันเทอโรไฟตา (Division Pterophyta)
6. ดิวิชันโคนิเฟอโรไฟตา (Division Coniferophyta)
7. ดิวิชันไซแคโดไฟตา (Division Cycadophyta)
8. ดิวิชันกิงโกไฟตา (Division Ginkophyta)
9. ดิวิชันอแนโทไฟตา (Division Anthophyta)
ดิวิชันไบรโอไฟตา (Division Bryophyta) เรียกโดยทั่วไปว่าไบรโอไฟต์ (bryophyte) มีทั้งสิ้นประมาณ 16,000 ชนิด พืชในดิวิชันนี้มีขนาดเล็ก มีโครงสร้างง่าย ๆ ยังไม่มีราก ลำต้นและใบที่แท้จริง ชอบอาศัยอยู่ตามที่ชุ่มชื้น การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศยังต้องอาศัยน้ำสำหรับให้สเปิร์มที่มีแฟลกเจลลา (flagella) ว่ายไปผสมกับไข่ ต้นที่พบเห็นโดยทั่วไปคือแกมีโทไฟต์ (มีแกมีโทไฟต์เด่น) รูปร่างลักษณะมีทั้งที่เป็นแผ่นหรือแทลลัส (thallus) และคล้ายลำต้นและใบของพืชชั้นสูง (leafy form) มีไรซอยด์ (rhizoid) สำหรับยึดต้นให้ติดกับดินและช่วยดูดน้ำและแร่ธาตุ มีส่วนคล้ายใบ เรียก phylloid และส่วนคล้ายลำต้นเรียกว่า cauloid แกมีโทไฟต์ของไบรโอไฟต์มีสีเขียวเพราะมีคลอโรฟิลล์สามารถสร้างอาหารได้เอง ทำให้อยู่ได้อย่างอิสระ เมื่อแกมีโทไฟต์เจริญเต็มที่จะสร้างเซลล์สืบพันธุ์คือสเปิร์มและไข่ต่อไป ภายหลังการปฏิสนธิของสเปิร์มและไข่จะได้ไซโกตซึ่งแบ่งตัวเจริญต่อไปเป็นเอ็มบริโอและสปอร์โรไฟต์ตามลำดับ สปอโรไฟต์ของ ไบรโอไฟต์มีรูปร่างลักษณะง่าย ๆ ไม่สามารถอยู่ได้อย่างอิสระจะต้องอาศัยอยู่บนแกมีโทไฟต์ตลอดชีวิต พืชในดิวิชันนี้สร้างสปอร์เพียงชนิดเดียว
จำแนกพืชในดิวิชันไบรโอไฟตาได้เป็น 3 คลาส (Class) ดังต่อไปนี้
1.คลาสเฮปาทิคอปซิดา (Class Hepaticopsida) เรียกโดยทั่วไปว่า ลิเวอร์เวิร์ต (liverwort) มีอยู่ประมาณ 6,000 ชนิด แกมีโทไฟต์มีทั้งที่เป็นแทลลัส (thalloid liverwort) และที่คล้ายคลึงกับลำต้นและใบ (leafy liverwort) สปอโรไฟต์มีส่วนประกอบเป็น 3 ส่วน คือ ฟุต (foot) เป็นเนื้อเยื่อที่ฝังตัวอยู่ในเนื้อเยื่อแกมีโทไฟต์เพื่อทำหน้าที่ดูดอาหารมาใช้ ก้านชูอับสปอร์ (stalk หรือ seta) และอับสปอร์ (sporangium หรือ capsule) ที่ทำหน้าที่สร้างสปอร์ ตัวอย่างของลิเวอร์เวิร์ตที่เป็นแทลลัส ได้แก่ Marchantia และที่มีลักษณะคล้ายลำต้นและใบ ได้แก่ Porella แกมีโทไฟต์ของ Marchantia มีขนาดเล็ก ลักษณะเป็นแผ่นแบนราบ ตนอหลายแตกแขนงเป็น 2 แฉก (dichotomous branching) ด้านล่างของเทลลัสมีไรซอยด์ ด้านบนมักพบโครงสร้างที่มีรูปร่างคล้ายถ้วย เรียกว่า เจมมา คัป (gemma cup) ภายในเนื้อเยื่อเจมมา (gemma) อยู่จำนวนหนึ่ง ซึ่งเมื่อแต่ละเจมมาหลุดออกจากเจมมาคัปแล้ว สามารถเจริญแกมีโทไฟต์ต้นใหม่ได้ นับเป็นการสืบพันธุ์แบบไม่ อาศัยเพสแบบหนึ่งนอกเหนือไปจากการแยกออกเป็นส่วน ๆ (fragmentation) สเปิร์มและไข่ถูกสร้างขึ้นในอวัยวะที่มารวมกลุ่มเป็นโครงสร้างที่มีลักษณะเป็นก้านชูที่เจริญอยู่บนแกมีโทไฟต์
2.คลาสแอนโทเซอรอปซิดา (Class Anthoceropsida) เรียกโดยทั่วไปว่า ฮอร์นเวิร์ต (hornwort) ไบรโอไฟต์ในดิวิชันนี้มีจำนวนไม่กี่ชนิด ตัวอย่างเช่น Anthoceros แกมีโทไฟต์มีลักษณะเป็นแทลลัสขนาดเล็ก รูปร่างค่อนข้างกลมมน ที่ขอบมีรอยหยักเป็นลอน ด้านล่างมีไรซอยด์ สืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศโดยการแยกออกเป็นส่วน ๆ เช่นเดียวกับพวกลิเวอร์เวิร์ต ต้นสปอไรไฟต์มีรูปร่างเรียวยาว ฝังตัวอยู่ด้านบนของแกมีโทไฟต์ ประกอบไปด้วยฟุต และอัปสปอร์ขนาดยาว ซึ่งเมื่อเจริญเต็มที่ ปลายของอับสปอร์จะค่อย ๆ แตกออกเป็น 2 แฉก ทำให้มองดูคล้ายเขาสัตว์ จึงเรียกว่าฮอร์นเวิร์ต
3.คลาสไบรออฟซิดา (Class Bryopsida) เรียกโดยทั่วไปว่า มอส (moss) เป็น ไบรโอไฟต์กลุ่มที่มีมากที่สุด คือประมาณ 9,500 ชนิด ต้นแกมีโทไฟต์มีขนาดเล็ก ลักษณะคล้ายลำต้นและใบ ส่วนที่คล้ายใบเรียงตัวเป็นเกลียวโดยรอบส่วนที่คล้ายลำต้น มีไรซอยต์อยู่ในดิน สปอโรไฟต์มีลักษณะง่าย ๆ เกิดบนปลายยอดหรือปลายกิ่ง มีส่วนประกอบคือ ฟุต ก้านชูอับสปอร์ และอับสปอร์
ดิวิชันไซโลไฟตา (Division Psilophyta)
พืชในดิวิชันนี้ที่พบได้ในประเทศไทย ได้แก่ Psilotum รู้จักกันในชื่อไทยว่า หวายทะนอย สปอโรไฟต์ของพืชนี้ มีรูปร่างลักษณะง่ายๆ คือมีแต่ลำต้นยังไม่มีรากและใบ ลำต้นมีลักษณะเป็นไม้เนื้ออ่อนขนาดสูงประมาณ 20 –30 เซนติเมตร ขึ้นอยู่ตามพื้นดิน (tcrrestrial) หรือเกาะติดกับต้นไม้อื่น (epiphyte) ลำต้นแบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ ส่วนที่อยู่ใต้ดินเป็นลำต้นชนิดไรโซม (rhizome) มีสีน้ำตาล และมีไรซอยด์ทำหน้าที่ดูดน้ำและแร่ธาตุ ลำต้นส่วนที่อยู่เหนือพื้นดิน (acrial stem) มีสีเขียว มีลักษณะเป็นเหลี่ยม ลำต้นส่วนนี้ทำหน้าที่สังเคราะห์แสง ทั้งลำต้นใต้ดินและลำต้นเหนือพื้นดิน แตกกิ่งเป็น 2 แฉก (dichotomous branching) ที่ส่วนของลำต้นเหนือพื้นดินมีระยางค์เล็กๆ (appcndage) ยื่นออกมาเห็นได้ทั่วไป สปอโรไฟต์ที่เจริญต้นที่จะสร้างอับสปอร์ที่มีรูปร่างเป็น 3 พู ที่ซอกของระยางค์บนลำต้นเหนือพื้นดิน อับสปอร์สร้างสปอร์ชนิดเดียว แกมีโทไฟต์มีขนาดเล็ก สีน้ำตาลไม่มีคลอโรฟิลล์ รูปร่างเป็นแท่งทรงกระบอก แตกแขนงได้
ดิวิชันไลโคไฟตา(Division Lycophyta)สปอโรไฟต์ของพืชดิวิชันนี้มีราก ลำต้น และใบครบทุกส่วน มีลักษณะเป็นไม้เนื้ออ่อนที่มีขนาดไม่ใหญ่มากนัก พวกที่เจริญอยู่บนพื้นดิน อาจมีลำต้นตั้งตรงหรือทอดนอน บางชนิดอาศัยเกาะบนต้นไม้อื่น ลำต้นแตกกิ่งเป็น 2 แฉก ใบมีขนาดเล็ก เป็นใบแบบไมโครฟิลล์ (microphyll) คือเป็นใบที่มีเส้นใบเพียงเส้นเดียว สปอโรไฟต์ที่เจริญเต็มที่แล้ว จะสร้างอับสปอร์บนใบที่มักมีรูปร่างและขนาดแตกต่างไปจากใบที่พบทั่วไป เรียกใบชนิดนี้ว่า สปอโรฟิลล์ (sporophyll) ซึ่งจะมาเรียงซ้อนกันแน่นอยู่ที่ปลายกิ่งเป็นโครงสร้างที่เรียกว่า สโตรบิลัส (strobilus) หรือโคน (cone) พืชในดิวิชันนี้มีทั้งที่สร้างสปอร์ชนิดเดียวและ 2 ชนิด ตัวอย่างที่รู้จักกันดีได้แก่ Lycopldium และ Selaginella
Lycopldium รู้จักในชื่อไทยว่า ช้องนางคลี่ สร้อยสุกรม สามร้อยยอด และหางสิงห์เป็นต้น ที่พบในปัจจุบันมีประมาณ 200 ชนิด ใบในขนาดเท่า ๆ กันเรียงตัวเป็นเกลียวโดยรอบลำต้นและกิ่ง เป็นพืชที่สร้างสปอร์ชนิดเดียว แกมีโทไฟต์มีขนาดเล็ก บางชนิดมีคลอโรฟิลล์เจริญอยู่บนพื้นดิน บางชนิดไม่มีคลอโรฟิลล์เจริญอยู่ใต้ดิน
ดิวิชันสฟีโนไฟตา (Division Sphenophyta)
พืชที่มีท่อลำเลียงในดิวิชันนี้มีเพียง วงศ์เดียว คือ Equisetaceae แกมีโตไฟต์มีขนาดเล็ก เจริญอยู่ใต้ดิน สปอโรไฟต์มีขนาดใหญ่ อายุยืน มีซิลิกา ลำต้นเป็นข้อปล้องชัดเจน ปล้องเป็นร่องและสัน ข้อมีใบแบบไมโครฟิลล์อยู่รอบข้อเรียงแบบ whorl เป็น homosporous plant โดยสปอแรงเจียมเจริญอยู่บนโครงสร้างที่เรียกว่าสปอแรงจิโอฟอร์ (sporangiophore)
ดิวิชันเทอโรไฟตา (Division Pterophyta)
พืชดิวิชันนี้มีชื่อทั่วไปว่า เฟิร์น (fern) มีจำนวนมากที่สุดในบรรดาพโรไฟต์ของเฟิร์นมีราก ลำต้น และใบเจริญดี เฟิร์นส่วนใหญ่มีลำต้นใต้ดิน ใบของเฟิร์นเรียกว่า ฟรอนด์ (frond) เป็นส่วนที่เห็นเด่นชัด มีขนาดใหญ่เป็นใบแบบเมกะฟิลล์ (megaphyll) มีรูปร่างลักษณะเป็นหลายแบบ มีทั้งที่เป็นใบเดี่ยว (simple leaf) และใบประกอบ (compound leaf) ใบอ่อนของเฟิร์นมีลักษณะพิเศษคือ จะม้วนเป็นวง (circinate venantion) สปอโรไฟต์ที่เจริญเต็มที่จะสร้างอับสปอร์ ซึ่งมารวมกลุ่มอยู่ที่ด้านได้ใบ แต่ละกลุ่มของอับสปอร์เรียกว่า ซอรัส (sorus) เฟิร์นส่วนใหญ่สร้างสปอร์ชนิดเดียว ยกเว้นเฟิร์นบางชนิดที่อยู่ในน้ำ และที่ชื้นแฉะ ได้แก่ จอกหูหนู แหนแดง และผักแว่นมีการสร้างสปอร์ 2 ชนิด
แกมีโทไฟต์ของเฟิร์นที่สร้างสปอร์ชนิดเดียว มีลักษณะเป็นแผ่นแบนบางสีเขียว (มีคลอโรฟิลล์) ด้านล่างมีไรซอยด์ ส่วนใหญ่มักมีรูปร่างคล้ายรูปหัวใจ (prothallus)
ดิวิชันโคนิเฟอโรไฟตา (Division Coniferophyta) เป็นจิมโนสเปิร์มที่มีจำนวนมากที่สุด มีหลายสกุลด้วยกัน ที่รู้จักกันดีคือ Pinus ได้แก่ สนสองใบ และสนสามใบ เป็นต้น สปอโรไฟต์ของ Pinus มีลักษณะเป็นไม้ยืนต้นขนาดค่อนข้างใหญ่ และแตกกิ่งก้านสาขาจำนวนมาก ใบมีขนาดเล็ก รูปร่างคล้ายเข็ม อยู่รวมกันเป็นกลุ่ม สปอโรไฟต์ที่เจริญเต็มที่จะสร้างโคนเพศผู้ที่มีขนาดเล็กและโคนเพศเมียที่มีขนาดใหญ่บนต้นเดียวกัน
ดิวิชันไซแคโดไฟตา (Division Cycadophyta)พืชดิวิชันนี้มีอยู่ประมาณ 60 ชนิด ตัวอย่างที่รู้จักกันดีคือ พวกปรง (Cycas) สปอโรไฟต์มีลำต้นอวบ เตี้ย และมักไม่แตกแขนง มีใบเป็นใบประกอบแบบขนนกขนาดใหญ่ เกิดเป็นกระจุกที่บริเวณยอดของลำต้น ใบย่อยมีรูปร่างเรียวยาว และแข็งสปอโรไฟต์ที่เจริญเต็มที่จะสร้างโคนเพศผู้ และโคนเพศเมีย แยกตัวกัน
ดิวิชันกิงโกไฟตา (Division Ginkophyta)
ปัจจุบันมีเพียงชนิดเดียวคือ Ginkgo biloba หรือแปะก๊วย เป็นพืชที่ขึ้นอยู่ในเขตอบอุ่น เช่น ในประเทศจีน สปอโรไฟต์มีลักษณะเป็นไม้ยืนต้นขนาดสูงใหญ่ แตกกิ่งก้านสาขาเป็นจำนวนมาก ใบมีรูปร่างคล้ายพัด สปอโรไฟต์ที่เจริญเติบโตเต็มที่จะสร้างโคนเพศผู้และโคนเพศเมียแยกต้นกัน
ดิวิชันอแนโทไฟตา (Division Anthophyta)
แบ่งออกได้เป็น 2 คลาส คือ
1.คลาสไดคอทีเลโดเนส (Class Dicotyledones) ได้แก่ พืชใบเลี้ยงคู่ทั้งหมด มีอยู่ประมาณ 170,000 ชนิด ลักษณะทั่วไปคือ มีใบเลี้ยง 2 ใบ เส้นใบเป็นร่างแห รากเป็นระบบรากแก้ว และส่วนประกอบของดอก (เช่น กลีบเลี้ยง กลีบดอก)มีจำนวนเป็น 4–5 หรือ ทวีคูณของ 4–5
2.คลาสมอโนคอทีเลโดเนส (Class Monocotyledones) ได้แก่ พืชใบเลี้ยงเดี่ยวทั้งหมดมีอยู่ประมาณ 60,000 ชนิด ลักษณะทั่วไป คือ มีใบเลี้ยงใบเดียว ใบมีเส้นใบเรียงตัวแบบขนาน รากเป็นระบบรากฝอย ส่วนประกอบของดอกมีจำนวนเป็น 3 หรือทวีคูณของ 3
หลักเกณฑ์ที่ใช้ในการพิจารณาให้อยู่ในอาณาจักรพืช
1. สามารถสร้างอาหารเองได้ เพราะมีคลอโรฟิลล์
2. เคลื่อนที่ไม่ได้ แต่เคลื่อนไหวได้
3. มีการดำรงชีวิตแบบผู้ผลิต
4. สามารถเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานเคมีได้
5. เซลล์ มีผนังเซลล์
6. มีการตอบสนองต่อสิ่งเร้าช้า เพราะไม่มีระบบประสาท
7. เซลล์เป็นแบบ Eukaryotic cell ( มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส )
ตัวอย่าง พืชมีดอก แยกได้ออกเป็น พืชใบเลี้ยงคู่และพืชใบเลี้ยงเดี่ยว
พืชใบเลี้ยงคู่
1. มีใบเลี้ยง 2 ใบ
2. เส้นใบเป็นแบบร่างแห
3. ใบเลี้ยงชูเหนือพื้นดิน
4. ระบบรากแก้ว
5. ระบบท่อลำเลียงเป็นวงรอบข้อ
6. กลีบเลี้ยง กลีบดอกเกสรตัวผู้ 4-5
7. รากจะมีท่อลำเลียงน้ำและท่อลำเลียงอาหาร 4 แฉก
8. มี Cambium และมีการเจริญทางด้านข้าง
พืชใบเลี้ยงเดี่ยว
1. มีใบเลี้ยง 1 ใบ
2. เส้นใบเรียงแบบขนาน
3. ใบเลี้ยงไม่ชูเหนือพื้นดิน
4. ระบบรากฝอย
5. ระบบท่อลำเลียงกระจัดกระจาย
6. กลีบเลี้ยง กลีบดอกเกสรตัวผู้ 3
7. รากจะมีท่อลำเลียงน้ำและท่อลำเลียงอาหารมากกว่า 4 แฉก
8. ไม่มี Cambium และไม่มีการเจริญทางด้านข้าง
ลักษณะสำคัญ
1. เป็นพวก Eukaryotic cell
2. สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้
3. ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้
4. มีหลายเซลล์ เซลล์รวมกันเป็นเนื้อเยื่อ
5. มีวงชีวิตแบบสลับ(Alternation of generation)
นักอนุกรมวิธานจัดจำแนกอาณาจักรพืช ได้ดังนี้
1. กลุ่มพืชไม่มีเนื้อเยื่อลำเลียง
กลุ่มพืชไม่มีเนื้อเยื่อลำเลียง(nonvascular plant) แบ่งออกเป็น 3 ไฟลัม โดยใช้โครงสร้างและรูปร่างเป็นเกณฑ์ คือ
1.1 Phylum Hepatophyta ต้นแกมีโทไฟต์ มีทั้งที่เป็นต้น มีส่วนคล้ายใบและที่เป็นแผ่นบางๆภายในเซลล์จะมีหยดน้ำมันอยู่ด้วย ต้นสปอโรไฟต์เมื่อแก่จะแตกออก เพื่อปล่อยสปอร์กระจายพันธุ์ ตัวอย่างพืช เช่น ลิเวอร์เวิร์ท
 |
ลิเวอร์เวิร์ท
1. 2. Phylum Anthocerophyta ต้นแกมีโทไฟต์มีลักษณะเป็นแผ่น มีรอยหยักที่ขอบ มักมีคลอโรพลาสต์เพียง 1 คลอโรพลาสต์ต่อเซลล์ และต้นสปอร์โรไฟต์จะมีลักษณะยาวเรียว มีเนื้อเยื่อเจริญอยู่ที่โคนต้น เช่น ฮอร์นเวิร์ต
ลิเวอร์เวิร์ท
1.3 .Phylum Bryophyta ต้นแกมีโทไฟต์มีลักษณะคล้ายใบที่เรียงเวียนรอบแกนกลาง ต้นสปอร์โรไฟต์มีอับสปอร์ ซึ่งมีโครงสร้างพิเศษช่วยในการกระจายสปอร์หรือมีช่องเปิดเพื่อกระจายสปอร์ เช่น มอส
2. พืชที่มีเนื้อเยื่อลำเลียงแต่ไม่มีเมล็ด
ประกอบด้วยเฟินแท้ และกลุ่มใกล้เคียงเฟิน พืชกลุ่มนี้มีราก ลำต้นและใบที่แท้จริง ภายในรากมีเนื้อเยื่อลำเลียงเหมือนที่พบในลำต้น มีต้นแกมีโทไฟต์และต้นสปอร์โรไฟต์เจริญแยกกัน หรืออยู่รวมกันในช่วงสั้นๆ โดยต้นแกมีโทไฟต์จะมีวงชีวิตสั้นกว่าสปอร์โรไฟต์
ปัจจุบันแบ่งออกเป็น 2 ไฟลัมคือ
2.1. Phylum Lycophyta เป็นพืชที่มีลำต้นและใบที่ทแจริง มีใบขนาดเล็ก มีเส้นใบ 1 เส้นที่ไม่แตกแขนง ที่ปลายกิ่งจะมีกลุ่มของใบที่ทำหน้าที่สร้างอับสปอร์ พืชกลุ่มนี้ได้แก่ ไลโคโปเดียม เช่น สามร้อยยอด หางสิงห์ ซีแลกจิเนลลา เช่น ตีนตุ๊กแก และกระเทียมน้ำ
สร้อยนางกรอง
หางสิงห
2. 2. Phylum Pterophyta ตัวอย่างของพืชกลุ่มนี้ได้แก่ หวายทะนอย หญ้าถอดปล้องและเฟิน
– หวายทะนอย (Psilotum sp.) ไม่มีราก ไม่มีใบ (ถ้ามีจะมีขนาดเล็กมาก) มีการแตกกิ่งเป็นคู่
หวายทะนอย
3. พืชที่มีเนื้อเยื่อลำเลียงที่มีเมล็ด
มีระยะสปอร์โรไฟต์ที่เด่นชัด และยาวนาน แต่ระยะแกมีโทไฟต์จะมีขนาดเล็กลงมากเมื่อเทียบกับมอสและเฟิน ปัจจุบันแบ่งเป็น 2 กลุ่ม คือ
3.1 Gymnosperm (พืชเมล็ดเปลือย) ลักษณะที่สำคัญคือ ออวุลและละอองเรณูติดบน
แผ่นกิ่งหรือแผ่นใบซึ่งจะอยู่รวมกันที่ปลายกิ่ง เรียกว่า cone แยกเป็นโคนเพศผู้และโคนเพศเมีย เป็นพืชที่ไม่มีอก แต่มีเมล็ด เมล็ดไม่มีผนังรังไข่ห่อหุ้ม จึงเรียกว่า เมล็ดเปลือย แบ่งออกเป็น 4 Phylum คือ
– Phylum Cycadophyta เป็นพืชที่มีการกระจายพันธุ์ในบริเวณที่แห้งแล้งได้ดี มีลำต้นค่อนข้างเตี้ย ใบมีขนาดใหญ่เป็นใบประกอบแบบขนนกชั้นเดียว มีการสร้างโคนเพศผู้และโคนเพศเมียแยกต้นกัน เช่น ปรง ปรงป่า ปรงเขา เป็นต้น
ปรง
โคนของปรง
– Phylum Ginkophyta ปัจจุบันเหลือเพียงสปีชีส์เดียว คือ แป๊ะก๊วย มีลักษณะใกล้เคียง
กับพืชที่สูญพันธุ์ไปแล้ว พบตามธรรมชาติในประเทศจีน เกาหลีและญี่ปุ่น ลำต้นมีขนาดใหญ่ ใบเดี่ยวคล้ายพัด ต้นเพศเมียสร้างออวุลที่ปลายกิ่งพิเศษ เมล็ดมีอาหารสะสมนิยมนำมารับประทาน
ต้นแป๊ะก๊วย
– Phylum Coniferophyta เป็นพืชที่มีความหลากหลายมากที่สุดในพืชกลุ่มเมล็ดเปลือยทั้งในด้านลักษณะของต้นและโครงสร้างของอวัยวะสืบพันธุ์ โคนเพศผู้และเพศเมียอาจเกิดบนต้นเดียวกันหรือแยกต้นกัน เช่น สนสองใบ สนสามใบ สนสามพันปี พญาไม้ เป็นต้น
โคนของสน
3.2 angiosperm ( พืชดอก ) เป็นกลุ่มพืชที่มีความหลากหลายมากที่สุดในอาณาจักรพืช พืชกลุ่มนี้มีดอกซึ่งเป็นกิ่งที่เปลี่ยนแปลงมาเป็นโครงสร้างที่ใช้ในการสืบพันธุ์ มีออวุลเจริญอยู่ในรังไข่ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเกสรตัวเมีย (มีดอก มีเมล็ด เมล็ดมีผนังรังไข่ห่อหุ้ม)
แบ่งเป็น พืชใบเลี้ยงเดี่ยว (Monocotyledon) และพืชใบเลี้ยงคู่ (Dicotyledon)
กุหลาบ
พืชดอกแบ่งออกเป็นสองชั้นย่อย (Subclass) โดยแบ่งตามจำนวนใบเลี้ยงในเมล็ดได้ ดังนี้
1) ใบเลี้ยงเดี่ยว (Monocotyledonae) เรียกพืชในชั้นย่อยนี้ว่าพืชใบเลี้ยงเดี่ยว (monocotyledon หรือมักเรียกย่อๆว่า monocot) พืชกลุ่มนี้มีใบเลี้ยงในเมล็ดเพียงหนึ่งใบ ในโลกนี้มีพืชใบเลี้ยงเดี่ยวประมาณ 50,000 ชนิด ตัวอย่างวงศ์ (Family) พืชที่ถูกจัดให้อยู่ในชั้นย่อยใบเลี้ยงเดี่ยวนี้ เช่น Poaceae (ชื่อเดิมคือ Gramineae หรือวงศ์หญ้า) Palmae หรือ Arecaceae (วงศ์ปาล์ม) Liliaceae (วงศ์ลิลี่) Orchidaceae (วงศ์กล้วยไม้) และ Cyperaceae (วงศ์กก) โปรดสังเกตชื่อวงศ์มักลงท้ายด้วย ceae
2) ใบเลี้ยงคู่ (Dicotyledonae) เรียกพืชในชั้นย่อยนี้ว่าพืชใบเลี้ยงคู่ (dicotyledon หรือมักเรียกย่อๆว่า dicot) พืชในกลุ่มนี้มีใบเลี้ยงในเมล็ดสองใบ ในโลกนี้มีพืชใบเลี้ยงคู่มากมายประมาณ 225,000 ชนิด ตัวอย่างวงศ์พืชที่ถูกจัดให้อยู่ในชั้นย่อยใบเลี้ยงคู่นี้ เช่น Fabaceae (ชื่อเดิมคือ Leguminosae หรือวงศ์ถั่ว) Brassicaceae (ชื่อเดิมคือ Cruciferae หรือวงศ์กะหล่ำ) Solanaceae (วงศ์มะเขือเทศ) และ Asteraceae (ชื่อเดิมคือ Compositae หรือวงศ์ทานตะวัน)
ก่อนเข้าสู่เนื้อเรื่องต่อไป เราควรมีความเข้าใจพื้นฐานทางพฤกษศาสตร์ให้ตรงกัน เพื่อจะได้รู้ว่าเรากำลังพูดถึงระดับไหนในพืช องค์ประกอบของพืชจากระดับย่อยสุดถึงระดับใหญ่สุดเป็นดังนี้ ระดับย่อยสุดคือ องค์ประกอบของเซลล์ (cell component) -> เซลล์ (cell) -> ชนิดเซลล์ -> เนื้อเยื่อ (tissue) -> ระบบเนื้อเยื่อ -> อวัยวะ (organ) -> ระบบ ที่เป็นระดับใหญ่สุด เนื้อหาส่วนใหญ่ในหนังสือเล่มนี้อยู่ในระดับชนิดเซลล์ถึงเนื้อเยื่อ ซึ่งเป็นระดับที่ค่อนข้างย่อยในแง่ทางการเกษตรทั่วๆไป
เมื่อพืชเจริญเติบโต เนื้อเยื่อที่เรียกว่าเนื้อเยื่อเจริญ (meristem) จะพัฒนาเป็นเนื้อเยื่อต่างๆ อวัยวะใหม่ๆ เช่นราก กิ่ง ใบ เพื่อเข้าหาแสง น้ำ และแร่ธาตุ นอกจากนี้ เนื้อเยื่อเจริญยังพัฒนาเป็นแกมีโทไฟต์ (gametophyte, ดูหัวข้อที่ 7 และ/หรือ 13) และเซลล์สืบพันธุ์ (gamete) ในพืชที่โตอีกด้วย เรื่องเซลล์สืบพันธุ์นี้คือประเด็นสำคัญที่กล่าวถึงในหนังสือนี้นี่เอง
เนื้อเยื่อเจริญแบ่งเป็นสองประเภท ดังนี้
1. เนื้อเยื่อปฐมภูมิ (primary tissue) สร้างโดยเนื้อเยื่อเจริญที่ปลายรากหรือปลายยอด (apical meristem) ทำให้รากพืชเจริญลึกลงในดินเข้าหาน้ำและแร่ธาตุ และลำต้นพืชเจริญขึ้นในอากาศเข้าหาแสง การเจริญเติบโตเนื่องจากเนื้อเยื่อเจริญประเภทนี้เรียกว่าการเจริญเติบโตปฐมภูมิ
2. เนื้อเยื่อทุติยภูมิ (secondary tissue) สร้างโดยเนื้อเยื่อเจริญด้านข้าง (lateral meristem) ทั้งในราก ลำต้น และกิ่ง เนื้อเยื่อประเภทนี้จะเจริญเป็นแคมเบียม (cambium) เพื่อสร้างไซเล็ม (xylem) และโฟลเอ็ม (phloem) หรือท่อลำเลียงน้ำและอาหารต่อไป ทำให้ส่วนต่างๆของพืชหนาหรือใหญ่ขึ้น การเจริญเติบโตเนื่องจากเนื้อเยื่อประเภทนี้เรียกว่าการเจริญเติบโตทุติยภูมิ
ระบบเนื้อเยื่อหลัก (main tissue system) ของพืชแบ่งออกเป็นสามประเภท โดยจะพัฒนาเป็นเนื้อเยื่ออื่นๆต่อไป ในส่วนต่างๆของพืชเพื่อการเจริญเติบโตและสืบพันธุ์ ดังนี้
1. ระบบเนื้อเยื่อผิว (dermal) จะพัฒนาเป็นเนื้อเยื่อชั้นผิว (epidermis) ต่อไปในการเจริญเติบโตปฐมภูมิ ชนิดเซลล์ที่เกี่ยวข้องในการเจริญเติบโตปฐมภูมินี้ เช่นเซลล์พาเรงคิมา (parenchyma) และเซลล์คุม (guard cell) หรือจะพัฒนาเป็นเนื้อเยื่อเพอริเดิร์ม (periderm) ต่อไปในการเจริญเติบโตทุติยภูมิ ชนิดเซลล์ที่เกี่ยวข้องในการเจริญเติบโตทุติยภูมินี้ เช่นเซลล์พาเรงคิมา และเซลล์สเกลอเรงคิมา (sclerenchyma) ระบบเนื้อเยื่อผิวนี้มีหน้าที่ปกป้องอันตรายจากภายนอก และกันการสูญเสียน้ำจากต้นพืช
2. ระบบเนื้อเยื่อเจริญพื้น (ground meristem) จะพัฒนาเป็นเนื้อเยื่อพาเรงคิมา คอลเลงคิมา (collenchyma) และสเกลอเรงคิมา หรือที่เรามักเรียกกันว่าเนื้อเยื่อคอร์เทกซ์ (cortex) และไส้ไม้ (pith) ต่อไป ชนิดเซลล์ที่เกี่ยวข้อง เช่นเซลล์พาเรงคิมา คอลเลงคิมา และเซลล์เส้นใย (fiber) ระบบเนื้อเยื่อเจริญพื้นนี้มีหน้าที่สะสมอาหาร เช่นคาร์โบไฮเดรตที่ได้จากการสังเคราะห์แสง และค้ำจุนต้นพืช
3. ระบบเนื้อเยื่อท่อลำเลียง (vascular) จะพัฒนาเป็นเนื้อเยื่อไซเล็ม (xylem) และโฟลเอ็ม (phloem) หรือเรียกรวมกันว่าเนื้อเยื่อแคมเบียมท่อลำเลียง (vascular cambium) ต่อไป ชนิดเซลล์ที่เกี่ยวข้อง เช่นเซลล์เทรคีด (tracheid) ในไซเล็ม และเซลล์ท่อลำเลียงอาหาร (sieve tube member) ในโฟลเอ็ม ระบบเนื้อเยื่อท่อลำเลียงนี้มีหน้าที่ขนส่งสารและให้ความแข็งแรงในแนวตั้งแก่พืช
ไม่มีราก ลำต้น ใบ ที่แท้จริง จะมีส่วนทำหน้าที่คล้ายราก ลำต้น ใบ ราก เรียกว่า Rhizoid (ไรซอย) ยึดเกาะ ดูดอาหาร ลำต้น เรียกว่าCaulidium (คัวลิเดียม) ใบ เรียกว่า Phyllidium (ฟิลลิเดียม) สังเคราะห์แสงได้ เป็นพืชที่ชอบความชื้นสูง ต้นเตี้ยคล้ายสาหร่าย มีวงจรชีวิตเป็นแบบสลับมี 2 ช่วง คือ
แกมีโตไฟต์ คือ ช่วงชีวิตของพืชที่มีส่วนคล้ายราก ลำต้น ใบ มีอวัยวะสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ เรียกว่า Anterridium และมีอวัยวะสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย เรียกว่า Archegomiun
สปอร์โรไฟต์ คือ ช่วงชีวิตที่เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ผสมกับเซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย เกิดการงอกเจิญเป็นต้นสปอร์โรไฟต์จะอยู่บนแกมี โตไฟต์ ปลายของสปอร์โรไฟต์มีอับสปอร์ทำหน้าที่สร้างสปอร์
พืชมีท่อลำเลียง (Vascular plant)
พืชที่มีเมล็ด (Seed)
เมล็ดเปลือย (Gymnosperm) หมายถึง พืชที่เมล็ดไม่มีสิ่งห่อหุ้ม พืชพวกนี้ไม่มีรังไข่ ไม่มีผล และมีการปฏิสนธิเดี่ยว (single fertilization) แต่จากความรู้ที่เพิ่มขึ้นในปัจจุบัน พบว่าคำกล่าวข้างต้นถูกต้องเพียงบางส่วน ตัวอย่างพืชในชั้นนี้ เช่น สนเขา แปะก๊วย และปรง พืชเมล็ดเปลือยมีวิวัฒนาการในโลกมาก่อนพืชดอก เมื่อประมาณ 280 ล้านปีที่แล้ว หรือก่อนไดโนเสาร์เริ่มครองโลก
1. Phylum Cycadophyta เช่น ต้นปรง
– มีราก ลำต้น ใบที่แท้จริง
– ลำต้นเตี้ย มีขนาดใหญ่
– ใบเป็นใบประกอบ มีขนาดใหญ่คล้ายใบมะพร้าวแต่เป็นกระจุกที่ส่วนยอด
– มีเมล็ดใช้ในการสืบพันธุ์มี Cone เมล็ดไม่มีผนังรังไข่ห่อหุ้มเหมือนพืชพวกสน งอกได้ทันทีไม่ต้องฟักตัว
2. Phylum Ginkophyta ปัจจุบันมีเพียงชนิดเดียว คือ Ginkgo biloba มีชื่อทั่วไปว่า แป๊ะก๊วย เป็นซากดึกดำบรรพ์ที่มีชีวิตเช่นเดียวกับปรง มีลักษณะใกล้เคียงกับพืชที่สูญพันธุ์ไปแล้ว พบตามธรรมชาติในประเทศจีน เกาหลี และญี่ปุ่น ลำต้นมีขนาดใหญ่ มีใบเดี่ยวคล้ายพัด ต้นเพศเมียสร้างออวุลที่ปลายกิ่งพิเศษ เมล็ดมีอาหารสะสม นิยมนำมาทำอาหาร
พืชดอก
พืชดอก (Angiosperm) เนื่องจากในพวกพืชมีเมล็ดด้วยกัน เฉพาะพืชกลุ่มนี้เท่านั้นที่สร้างดอก พืชดอกหมายถึงพืชที่เมล็ดมีสิ่งห่อหุ้ม พืชกลุ่มนี้มีรังไข่ (ovary) มีผล (fruit) และมีการปฏิสนธิคู่ (double fertilization) พืชดอกมีวิวัฒนาการมาจากพืชเมล็ดเปลือยดึกดำบรรพ์ เมื่อประมาณ 136 ล้านปีที่แล้ว หรือในยุคที่ไดโนเสาร์เริ่มสูญพันธุ์ พืชในชั้นนี้มีมากที่สุด ในโลกนี้มีประมาณ 275,000 ชนิด (species) ในประเทศไทยประมาณว่ามีมากกว่า 12,000 ชนิด และมีหลากหลายเช่นกัน ตั้งแต่ต้นเล็กไม่ถึงหนึ่งมิลลิเมตร เช่น duckweed ที่อยู่ตามผิวน้ำ จนถึงต้นสูงใหญ่ร่วมหนึ่งร้อยเมตร เช่นยูคาลิปตัส หรือยืนต้นเช่นไม้ที่พบเห็นบนดินทั่วไป เป็นเถาเกาะเกี่ยวตามต้นไม้ จนถึงพืชอากาศที่อาศัยอยู่บนต้นไม้อื่น หรือสังเคราะห์แสงได้เอง (photosynthetic plant) ดังเช่นพืชที่เราเห็นทั่วๆไป จนถึงพืชเบียนหรือกาฝาก (parasitic plant) และพืชกินซาก (saprophytic plant) พืชที่เราพบเห็นและศึกษาโดยทั่วไปทางการเกษตรจัดอยู่ในกลุ่มนี้
1. Phylum Anthophyta ได้แก่ พืชมีดอก แยกได้ออกเป็นพืชใบเลี้ยงคู่และพืชใบเลี้ยงเดี่ยว
– มีราก ลำต้น ใบที่แท้จริง
– มีระบบลำเลียงเจริญดี มีท่อลำเลียงน้ำ ( Xylem ) และท่อลำเลียงอาหาร (Phloem)
– มีดอกเป็นอวัยวะสืบพันธุ์ เมล็ดมีรังไข่ห่อหุ้ม
– การปฏิสนธิ เป็นแบบซ้อน Double Fertilization การปฏิสนธิ 2 ครั้ง
อาณาจักรพืช 
