เฟิร์น

เฟิร์น (Pteridophyta) ช่วงเวลาที่มีชีวิตอยู่: ดีโวเนียนตอนกลาง-ปัจจุบัน
การจำแนกชั้นทางวิทยาศาสตร์
อาณาจักร:	Plantae
หมวด:	Pteridophyta
ชั้น
†Cladoxylopsida Psilotopsida Equisetopsida (alias Sphenopsida) Marattiopsida Polypodiopsida (alias Pteridopsida, Filicopsida)

เฟิร์น หรือ เฟิน (อังกฤษ: fern) เป็นหนึ่งในกลุ่มของพืชที่มีราว ๆ 20,000 สปีชีส์ ที่ถูกจำแนกในไฟลัม Pteridophyta หรือ Filicophyta พืชกลุ่มนี้ยังเป็น Polypodiophyta หรือ Polypodiopsida ด้วย เมื่อถือตามส่วนย่อยของพืชมีท่อลำเลียง คำว่า เทอริโดไฟต์ (pteridophyte) ใช้เพื่อกล่าวถึงพืชมีท่อลำเลียงที่ไม่มีเมล็ดทั้งหมด ทำให้มันหมายถึง "เฟิร์นและพืชใกล้เคียงเฟิร์น" ซึ่งสามารถสร้างความสับสนเมื่อสมาชิกของเฟิร์นในส่วน Pteridophyta บางครั้งอ้างเป็นเทอริโดไฟต์ได้ด้วยเหมือนกัน การศึกษาในเรื่องของเฟิร์นและเทอริโดไฟต์อื่น ๆ เรียกว่า วิทยาเฟิร์น (Pteridology)

แกมีโทไฟต์ของเฟิร์นที่สร้างสปอร์ชนิดเดียว มีลักษณะเป็นแผ่นแบนบางสีเขียว (มีคลอโรฟิลล์) ด้านล่างมีไรซอยด์ ส่วนใหญ่มักมีรูปร่างคล้ายรูปหัวใจ (prothallus) ส่วนใหญ่สร้างสปอร์ชนิดเดียว เช่น เฟิร์นสไบนาง เฟิร์นชายผ้าสีดา เฟิร์นชายผ้าสีดาแกรนเด้ เป็นต้น เฟิร์นที่สร้างสปอร์สองชนิดบางชนิดอยู่ในน้ำ และที่ชื้นแฉะ ได้แก่ เฟิร์นนาคราช เฟิร์นลูกไก่ เป็นต้น

วงจรชีวิต

เฟิร์นเป็นพืชมีท่อลำเลียงที่แตกต่างจากไลโคไฟตา (lycophyte) ตรงที่มีใบแท้จริง (megaphylls) ต่างจากพืชมีเมล็ด (พืชเมล็ดเปลือยและพืชดอก) ในส่วนระบบสืบพันธุ์ไม่มีดอกและเมล็ด เฟิร์นมีวงจรชีวิตแบบสลับที่มีระยะสปอโรไฟต์ (Sporophyte) และแกมีโทไฟต์ (Gametophyte)

ระยะสปอโรไฟต์

ระยะสปอโรไฟต์ คือ ระยะที่เฟิร์นสร้างสปอร์ มีโครโมโซม 2 ชุด

• ไซโกตเจริญเป็นต้นสปอโรไฟต์โดยการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส อยู่ในรูปของเฟิร์นทีมี ราก ลำต้น และใบที่แท้จริง
• ต้นสปอโรไฟต์เกิดการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส เพื่อสร้างสปอร์

ระยะแกมีโทไฟต์

ระยะแกมีโทไฟต์ คือ ระยะที่เฟิร์นสร้างเซลล์สืบพันธุ์ มีโครโมโซมชุดเดียว

• สปอร์เกิดการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส เจริญเป็นต้นเฟิร์นในระยะแกมีโทไฟต์ หรือเฟิร์นที่อยูในรูปโพรแทลลัส
• โพรแทลลัสเกิดการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส เป็นเซลล์สืบพันธุ์ ได้แก่ ไข่ และสเปิร์ม
• สเปิร์มเข้าผสมกับเซลล์ไข่บนโพรแทลลัส
• หลังจากสเปิร์มเข้าผสมกับเซลล์ไข่จะได้ไซโกตที่มีโครโมโม 2 ชุด เจริญเป็นเฟิร์นในระยะสปอโรไฟต์ต่อไป

นิเวศวิทยา

 

เฟิร์นที่สวนพฤกษศาสตร์หลวงเมลเบิร์น

 

เฟิร์นต้น อาจเป็น Dicksonia antarctica ในประเทศออสเตรเลีย

เฟิร์นชนิดต่าง ๆ มีถิ่นอาศัยที่หลากหลาย เช่น อาศัยบนภูเขาสูง, พื้นที่ชุ่มชื้น, พื้นที่เปิดโล่ง, ในน้ำ, บนหินในทะเลทรายที่แห้งแล้ง, บนรอยแตกบนหิน, พื้นที่ชุ่มน้ำที่มีสภาพเป็นกรด เช่น บึง และ หนองน้ำ, หรือ บนต้นไม้เขตร้อน เป็นต้น

เฟิร์นหลายชนิดพบร่วมกับเห็ดราไมคอไรซา อีกหลายชนิดเติบโตได้เฉพาะในค่าความเป็นกรด-เบส (pH) ในช่วงค่าที่มีระดับที่พิเศษ เช่น Lygodium ที่พบทางตะวันออกของทวีปอเมริกาเหนือที่เติบโตในความชื้นสูง และดินเป็นกรดเข้มข้นเท่านั้น ในขณะที่ Cystopteris bulbifera พบบนหินปูนเท่านั้น

เฟิร์นสามารถแยกได้ 7 ประเภท ตามถิ่นอาศัย

• กลุ่มเฟินดิน-ทนแดด (terrestrial-sun-ferns)
• กลุ่มเฟินดิน-ชอบร่มเงา (terrestrial-shade-ferns)
• กลุ่มเฟินเถาเลื้อย (climbing ferns)
• กลุ่มเฟินเกาะอาศัย หรือไม้อากาศ (epiphytes)
• กลุ่มเฟินผา (lithophytic ferns หรือ rock ferns)
• กลุ่มเฟินน้ำ (aquatic ferns)
• กลุ่มเฟินภูเขา (mountain fern)

ลักษณะทางพฤกษศาสตร์

เฟิร์นในระยะสปอโรไฟต์

 

ลักษณะใบอ่อนม้วนงอของเฟิร์น

เฟิร์นจะมีลักษณะเช่นเดียวกันกับพืชมีเมล็ดในระยะสปอโรไฟต์อื่น โดยเฟิร์นจะประกอบไปด้วย:

• ลำต้น: โดยมากมักเป็นเหง้าอยู่ใต้ดิน บางครั้งก็เป็นไหลอยู่เหนือดิน (เช่น Polypodiaceae) หรือลำต้นตั้งตรงเนื้อคล้ายไม้เหนือดิน (เช่น Cyatheaceae) ซึ่งอาจสูงได้ถึง 20 เมตรในบางชนิด (เช่น Cyathea brownii บนเกาะนอร์ฟอล์ก และ Cyathea medullaris ในประเทศนิวซีแลนด์)
• ใบ: ส่วนสีเขียวที่ใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสง ใบเฟิร์นมักถูกเรียกว่าฟรอนด์ (Frond) เป็นเพราะในอดีตผู้ที่ทำการศึกษาแบ่งเป็นผู้ที่ศึกษาในเฟิร์นกับผู้ที่ศึกษาในพืชมีเมล็ด มากกว่าที่จะมาศึกษาถึงความแตกต่างทางโครงสร้าง ใบใหม่จะแผ่จากใบที่ขมวดเกลียวแน่นหรือที่เรียกว่า crozier หรือ fiddlehead การคลี่ออกของใบเป็นแบบม้วนเข้าด้านในแบบลานนาฬิกา (Circinate vernation)
• ราก: ส่วนที่อยู่ใต้ดินทำที่ไม่ใช่ส่วนที่มีกระบวนการการสังเคราะห์ด้วยแสง ทำหน้าที่ในการนำน้ำ และสารอาหาร ขิ้นมาจากดิน

เฟิร์นในระยะแกมีโตไฟต์

 

แกมีโทไฟต์ (ส่วนแทลลัสสีเขียว) และสปอโรไฟต์ (ที่ยื่นสูงขึ้นมา) ของ Onoclea sensibilis

ระยะแกมีโตไฟต์ของเฟิร์นจะมีลักษณะต่างจากพืชมีเมล็ดอื่น โดยที่ระยะแกมีโตไฟต์ของเฟิร์นจะประกอบไปด้วย:

• โพรแทลลัส (Prothallus) : ส่วนสีเขียวที่ใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสง มีรูปร่างคล้ายรูปหัวใจ หรือไต ทำหน้าที่สร้างแกมมีท (Gamete) 2 ชนิด คือ แอนเทอริเดียม (Antheridium) ซึ่งเป็นโครงสร้างที่สร้างสเปิร์มและอาร์คีโกเนียม (archeagonium) ซึ่งเป็นโครงสร้างที่สร้างเซลล์ไข่ (Egg)
• ไรซอยด์ (Rhizoid) : ส่วนคล้ายรากซึ่งไม่ใช่รากที่แท้จริงของเฟิร์น ทำหน้าที่ในการนำน้ำ และสารอาหาร ขิ้นมาจากดินสู่โครงสร้าที่เรียกว่า โพรแทลลัส

คลังภาพ

•  

  คาดว่าเป็นใบเฟิร์น Blechnum nudum

•  

  ใบเฟิร์นต้นที่ยังไม่คลี่แผ่

•  

  คาดว่าเป็นเฟิร์นต้น Dicksonia antarctica

•  

  คาดว่าเป็นเฟิร์นต้น Dicksonia antarctica

•  

  "Filicinae" จาก Ernst Haeckel's Kunstformen der Natur, 1904

•  

  เฟิร์นต้นที่ยังไม่ระบุบชนิดใน Oaxaca

•  

  สปอร์ของเฟิร์นต้นในแซนดีเอโก

•  

  ใบเฟิร์น

•  

  เฟิร์นที่ยังไม่ระบุบชนิดกับสปอร์ของมันในโรโตรัว ประเทศนิวซีแลนด์

•  

  เฟิร์นใต้ร่มเงาของต้นสนในแซนตา ครูซ รัฐแคลิฟอร์เนีย

•  

  ใบเฟิร์นแตกใหม่

อ้างอิง

1. Wattieza, Stein, W. E., F. Mannolini, L. V. Hernick, E. Landling, and C. M. Berry. 2007. "Giant cladoxylopsid trees resolve the enigma of the Earth's earliest forest stumps at Gilboa", Nature (19 April 2007) 446:904–907.
2. Smith, A.R. (2006). "A classification for extant ferns" (PDF). Taxon. 55 (3): 705–731. doi:10.1093/molbev/msm267. PMID 18056074. สืบค้นเมื่อ 2008-02-12. Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)
3. พจนานุกรมฉบับราชบัณฑิตยสถาน พ.ศ. 2542: "เฟิน : น. ชื่อไม้ใบจำพวกผักกูด (Pteridophytes), ใช้ว่า เฟิร์น ก็มี. (อ. Fern)."
4. เฟิร์น fernsiam.com
5. Gifford and Foster, 1989. Morphology and Evolution of Vascular Plants, 3rd Ed. W.H. Freeman and Company, New York, NY.

• Pryer, Kathleen M., Harald Schneider, Alan R. Smith, Raymond Cranfill, Paul G. Wolf, Jeffrey S. Hunt and Sedonia D. Sipes. 2001. Horsetails and ferns are a monophyletic group and the closest living relatives to seed plants. Nature 409: 618–622 (abstract here).
• Pryer, Kathleen M., Eric Schuettpelz, Paul G. Wolf, Harald Schneider, Alan R. Smith and Raymond Cranfill. 2004. Phylogeny and evolution of ferns (monilophytes) with a focus on the early leptosporangiate divergences. American Journal of Botany 91:1582–1598 (online abstract here).
• Moran, Robbin C. (2004). A Natural History of Ferns. Portland, OR: Timber Press. ISBN 0-88192-667-1.
• Lord, Thomas R. (2006). Ferns and Fern Allies of Pennsylvania. Indiana, PA: Pinelands Press. [1]
• Smith, A. R., K. M. Pryer, E. Schuettpelz, P. Korall, H. Schneider & P. G. Wolf. 2006. A classification for extant ferns. Taxon 55 (3) :705–731.online available
• Boyd, Peter D. A. (2002-01-02). "Pteridomania - the Victorian passion for ferns". Revised: web version. Antique Collecting 28, 6, 9–12. สืบค้นเมื่อ 2007-10-02. Cite journal requires |journal= (help)

แหล่งข้อมูลอื่น

• Tree of Life Web Project: Filicopsida
• A classification of the ferns and their allies 2016-03-04 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
• A fern book bibliography
• Register of fossil Pteridophyta 2008-05-09 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
• L. Watson and M.J. Dallwitz (2004 onwards). The Ferns (Filicopsida) of the British Isles.
• Ferns and Pteridomania in Victorian Scotland
• Non-seed plant images at bioimages.vanderbilt.edu 2012-05-12 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
• Ferns in detail, an online book
• "American Fern Society"
• Checklist of Ferns and Lycophytes of the World
• fernSiam.com & fernSiam.net