Strong emissions of carbon dioxide and water vapour by Sapria himalayana Griff. (Rafflesiaceae): waste or necessity in a cool flower?
26 สิงหาคม 2565
คณะเกษตรศาสตร์
ดอกกระโถนฤาษี (Sapria himalayana) เป็นพืชแปลกประหลาดที่หายาก เป็นกาฝากของเครือเถาวัลย์น้ำ วงศ์องุ่น (Vitaceae) กาฝากนี้อาศัยอยู่ภายในเถาวัลย์ ไม่มีใบไม้ ไม่มีกิ่ง มีแต่ดอกที่ปรากฏบางครั้งบางคราวออกจากรากระดับผิวดินของเถาวัลย์ ฉะนั้นไม่มีคลอโรฟิลล์ และไม่มีการสังเคราะห์ด้วยแสง แต่ขโมยน้ำและสารอาหารจากเถาวัลย์ (Heide-J?rgensen, 2008) นอกจากนี้ การผสมเกสร (ดอกของ Sapria ในแต่ละดอกมีเพียงเพศผู้หรือเพศเมียเท่านั้น) ไม่เหมือนกับพืชส่วนใหญ่ซึ่งตัวผู้มีเรณูเป็นผง แต่ใน Rafflesiaceae เรณูไม่ปล่อยเป็นผงแต่เป็นน้ำ เวลามีแมลงวันมาผสมเกสรมันจะรับหยดน้ำเรณูบนส่วนอกซึ่งเมื่อแมลงออกจากดอกหยดน้ำเรณูนี้จะแข็งตัวเพราะอากาศข้างนอกไม่ชื้นเท่ากับไอน้ำในดอก ฉะนั้นเรณูนี้จะติดกับแมลงตลอดเวลา ยกเว้นเวลาที่แมลงเข้าไปในดอกตัวเมีย ซึ่งเกสรเปียกน้ำโดยของเหลวบนยอดเกสรตัวเมีย (stigmatic fluid) ซึ่งทำให้เรณูละลายและสามารถผสมเกสรได้ (B?nziger, 1991, 1996, 2004)
จากทฤษฎีของ Pati?o et al. (2000, 2002) กาฝาก Rafflesia และ Rhizanthes (วงศ์ Rafflesiaceae, เช่น Sapria) ที่ประเทศบรูไนและมาเลเซียมีการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาอย่างสูงพร้อมกับสร้างอุณหภูมิ (thermogenesis) ภายในดอก นอกจากนี้ Pati?o et al. ยังสมมุติฐานว่าคาร์บอนไดออกไซด์ยังหลอกล่อแมลงวันมาผสมเกสร
ระหว่างการศึกษา S.himalayana ของผู้วิจัยที่ดอยสุเทพพบสิ่งที่ไม่คาดคิดคือ ในฤดูแล้งดอกมีการปล่อยไอน้ำสูงและมีอุณหภูมิเย็นกว่าสิ่งแวดล้อม ดังนั้นจึงได้มีการทำวิจัยอย่างละเอียดเพื่อ 1) ยืนยันการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาอย่างสูงตามทฤษฎีหรือไม่ 2) ศึกษาโดยละเอียดเกี่ยวกับการปล่อยไอน้ำปริมาณสูงพร้อมทั้งอธิบายเหตุผลของพฤติกรรมนี้ 3) ศึกษาว่าคาร์บอนไดออกไซด์เป็นสิ่งที่สามารถล่อแมลงวันให้มาผสมเกสรจริงหรือไม่
ผู้วิจัยใช้เครื่องมือพิเศษ LCpro+ Photosynthesis system combined with the SRS-1000 Soil Respiration System, both of ADC BioScientific Ltd., Hoddesdon England เพื่อวัดคาร์บอนไดอ๊อกไซค์และไอน้ำ ซึ่งเครื่องมือนี้ใช้แบตเตอร์รี่ในการทำงานภาคสนาม
ผลการวิจัยปรากฏว่ามีการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ระดับสูงจริงตามทฤษฎี แต่การล่อแมลงวันด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ไม่เกิดขึ้นตรงข้ามกับสมมุติฐาน ส่วนการปล่อยไอน้ำเราค้นพบว่า มีความสัมพันธ์กับอุณหภูมิของดอก คือในฤดูแล้งมีการปล่อยไอน้ำสูงเพื่อให้มีความชื้นสูงสุดในดอก (99 %) มิฉะนั้นเรณูจะแข็งและแมลงไม่สามารถรับได้ ซึ่งปรากฎการณ์ปล่อยไอน้ำ ทำให้เกิดความเย็นของดอกตามที่ผู้วิจัยวัดไว้ แต่ในฤดูฝนสิ่งแวดล้อมมีความชื้นสูงอยู่แล้ว ดังนั้นดอกไม่ปล่อยไอน้ำและไม่เย็นแต่อุ่นกว่าสิ่งแวดล้อมตามทฤษฎี ผู้วิจัยคิดว่าอุณหภูมิเกิดจากการผลิตสารกลิ่นเหม็นเพื่อหลอกล่อแมลงวัน
ผู้วิจัยไม่พบการอ้างอิงใดๆ เกี่ยวกับดอกไม้ที่มีความชื้นสูงอย่างต่อเนื่องและส่งผลให้เย็นลงเมื่ออยู่ในสภาพแวดล้อมที่แห้ง ดังนั้นลักษณะทางสรีรวิทยาในกลยุทธ์การขยายพันธุ์ของ Sapria จึงเป็นการค้นพบใหม่ครั้งแรกในโลก อีกอย่าง การมีความเย็นในฤดูแล้ง และความร้อนในฤดูฝนของ Sapria เป็นเอกลักษณ์เฉพาะที่ไม่เคยพบกับพืชหรือดอกชนิดอื่น
ผลงานวิจัยได้รับตีพิมพ์ในวารสาร Taiwania
ติดตามอ่านเพิ่มเติมได้ที่ https://taiwania.ntu.edu.tw/abstract.php?type=abstract...
#คณะเกษตรศาสตร์มหาวิทยาลัยเชียงใหม่
#ภาควิชากีฏวิทยาและโรคพืช
#CMU #ChiangMaiUniversity #มช #มหาวิทยาลัยเชียงใหม่
#มหาวิทยาลัยเชียงใหม่มหาวิทยาลัยชั้นนำที่รับผิดชอบต่อสังคมและการพัฒนาที่ยั่งยืน #CMUBGCmodel #CMUSDGs #CMUSDG1 #CMUSDG2 #CMUSDG3 #CMUSDG12