เฟิร์น

เฟิร์น (Pteridophyta) ช่วงเวลาที่มีชีวิตอยู่: Mid Devonian–Recent PreЄ Є O S D C P T J K Pg N
การจำแนกชั้นทางวิทยาศาสตร์
Kingdom:	Plantae
Division:	Pteridophyta
ชั้น
†Cladoxylopsida Psilotopsida Equisetopsida (alias Sphenopsida) Marattiopsida Polypodiopsida (alias Pteridopsida, Filicopsida)

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

วงจรชีวิต

แกมีโทไฟต์ (ส่วนแทลลัสสีเขียว) และสปอโรไฟต์ (ที่ยื่นสูงขึ้นมา) ของ Onoclea sensibilis

เฟิร์นเป็นพืชมีท่อลำเลียงที่แตกต่างจากไลโคไฟตา (lycophyte) ตรงที่มีใบแท้จริง (megaphylls) ต่างจากพืชมีเมล็ด (พืชเมล็ดเปลือยและพืชดอก) ในส่วนระบบสืบพันธุ์ไม่มีดอกและเมล็ด เฟิร์นมีวงจรชีวิตแบบสลับที่มีระยะสปอโรไฟต์ที่มีโครโมโซมสองชุด (diploid) และแกมีโทไฟต์ที่มีโครโมโซมหนึ่งชุด (haploid) แกมีโทไฟต์ของเฟิร์นสามารถดำรงชีวิตอย่างอิสระได้

วงจรชีวิตโดยทั่วไปของเฟิร์น:

1. ระยะสปอโรไฟต์ (มีโครโมโซมสองชุด) สร้างสปอร์ที่มีโครโมโซมชุดเดียวโดยไมโอซิส
2. สปอร์จะเจริญจากไมโอซิสสู่แกมีโทไฟต์ซึ่งประกอบด้วยโพรแทลลัสซึ่งสามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้
3. แกมีโทไฟต์สร้างเซลล์สืบพันธุ์ (บ่อยครั้งที่สร้างสเปิร์มและไข่บนโพรแทลลัสเดียวกัน) โดยไมโทซิส
4. สเปิร์มแฟลเจลลัมที่เคลื่อนที่ได้จะผสมเชื้อกับไข่ที่ติดอยู่บนโพรแทลลัส
5. ไข่ที่ถูกผสมเป็นไซโกตที่มีโครโมโซมสองชุดและเจริญแบบไมโทซิสสู่สปอโรไฟต์

นิเวศวิทยา

เฟิร์นที่รัฐแคลิฟอร์เนีย

เฟิร์นชนิดต่างๆมีถิ่นอาศัยที่หลากหลายตั้งแต่ภูเขาสูงที่ห่างไกล, บนหินในทะเลทรายที่แห้งแล้ง, ในน้ำ หรือ ในท้องทุ่ง บ่อยครั้งที่เฟิร์นประสบความสำเร็จในถิ่นอาศัยที่พืชดอกไม่สามารถอยู่ได้ มีถิ่นอาศัยอยู่สี่รูปแบบเฉพาะที่สามารถพบเฟิร์นได้: ชุ่มชื้น,พื้นที่เปิดโล่ง, หรือมีร่มเงาบ้าง; รอยแตกบนหิน; พื้นที่ชุ่มน้ำที่มีสภาพเป็นกรด เช่น บึง และ หนองน้ำ; และ บนต้นไม้เขตร้อนชื้นที่เฟิร์นบางชนิดอิงอาศัยอยู่

เฟิร์นหลายชนิดพบร่วมกับเห็ดราไมคอไรซา อีกหลายชนิดเติบโตได้เฉพาะในระดับ pH ที่พิเศษ เช่น Lygodium ที่พบทางตะวันออกของทวีปอเมริกาเหนือที่เติบโตในความชื้นสูง และดินเป็นกรดเข้มข้นเท่านั้น ในขณะที่ Cystopteris bulbifera พบบนหินปูนเท่านั้น

เฟิร์นสามารถแยกได้ 7 ประเภท ตามถิ่นอาศัย

1. กลุ่มเฟินดิน-ทนแดด (Terrestial-Sun-Ferns)
2. กลุ่มเฟินดิน-ชอบร่มเงา (Terrestial-Shade-Ferns)
3. กลุ่มเฟินเถาเลื้อย (Climbing Ferns)
4. กลุ่มเฟินเกาะอาศัย หรือไม้อากาศ (Epiphytes)
5. กลุ่มเฟินผา (Lithophytic Ferns หรือ Rock Ferns)
6. กลุ่มเฟินน้ำ (Aquatic Ferns)
7. กลุ่มเฟินภูเขา (Mountain Fern)

ลักษณะทางพฤกษศาสตร์

เฟิร์นที่สวนพฤกษศาสตร์หลวงเมลเบิร์น

เฟิร์นต้น อาจเป็น Dicksonia antarctica ในประเทศออสเตรเลีย

เฟิร์นประกอบไปด้วย:

• ลำต้น: โดยมากมักเป็นเหง้าอยู่ใต้ดิน บางครั้งก็เป็นไหลอยู่เหนือดิน (เช่น Polypodiaceae) หรือลำต้นตั้งตรงเนื้อคล้ายไม้เหนือดิน (เช่น Cyatheaceae) ซึ่งอาจสูงได้ถึง 20 ม.ในบางชนิด (เช่น Cyathea brownii บนเกาะนอร์ฟอล์ก และ Cyathea medullaris ในประเทศนิวซีแลนด์)
• ใบ: สีเขียวเป็นส่วนที่ใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช ใบเฟิร์นมักเรียกว่าใบเฟิร์น (ใบไม้ที่แยกออกเป็นส่วนเล็กๆหลายส่วน) เป็นเพราะในอดีตผู้ที่ทำการศึกษาแบ่งเป็นผู้ที่ศึกษาในเฟิร์นกับผู้ที่ศึกษาในพืชมีเมล็ด มากกว่าที่จะมาศึกษาถึงความแตกต่างทางโครงสร้าง ใบใหม่จะแผ่จากใบที่ขมวดเกลียวแน่นหรือที่เรียกว่า crozier หรือ fiddlehead การคลี่ออกของใบเป็นแบบม้วนเข้าด้านในแบบลานนาฬิกา ใบแบ่งเป็นสามชนิด:

การวิวัฒนาการและการจัดจำแนก

นักวิทยาศาสตร์ค้นพบซากฟอสซิลของบรรพบุรุษของเฟินและญาติของเฟิน (Fern and Fern Allies) ทำให้ทราบว่า บรรพบุรุษของเฟินมีมาตั้งแต่เมื่อ 400 ล้านปีก่อน เรียกสมัยนั้นว่า ดีโวเนียน (Devonian Age) และเฟินแท้ได้ถือกำเนิดขึ้นในยุคคาร์บอนนิเฟิรัส คือ 350 ล้านปีผ่านมาแล้ว ก่อนที่จะเกิดไม้ดอก หรือสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ในยุคนั้น บรรยากาศท้องฟ้าสลัว เต็มไปด้วยหมอก สภาพแวดล้อมเป็นห้วยและหนองน้ำ และมีสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำครองโลก ส่วนพืชที่ครองโลกในตอนนั้น คือ clubmoss โบราณ Lepidodendron Sigilaria และ Sphenopsida ซึ่งมีขนาดสูงเป็นสิบ เมตร พื้นดินด้านล่างถูกปกคลุมด้วยเฟินขนาดเล็กลงมา ซึ่งมีใบของเฟินในสมัยนั้น มีขนาดใหญ่กว่าเฟินในสมัยปัจจุบัน และต่ำลงไปปกคลุมด้วยมอส และไลเคนตามหินและผา

ต่อมาสมัยมิสซิสซิปเปียน คือ 345-320 ล้านปี ทั่วโลกเต็มไปด้วยสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำและเฟินเมล็ด (seedferns) จนถึงยุคเพนซิลเวนียน 310-280 ล้านปี ในป่าเต็มไปด้วยบึงน้ำขัง เป็นหลุมเป็นพรุ พืชที่พบมาก คือ พวกคลับมอส หรือ lycopods และเฟินเมล็ดในสกุล pteridosperms พวกหญ้าหางม้า horsetail และ cordaiter ซึ่งเชื่อกันว่า เป็นต้นตระกูลของสนในปัจจุบัน พืชคล้ายเฟินต้น หรือกูดต้น Treeferns นั้นอยู่ใน Class Phyllicopsida บรรพบุรุษของกูดต้น จำพวกหัสดำ หัสแดงของไทย พืชอีกกลุ่มที่คล้ายเฟินแต่ให้เมล็ดที่ปราศจากสิ่งห่อหุ้ม เรียกว่า เฟินเมล็ด คือพืชใน Order Pteridospermales ระบาดมาตั้งแต่สมัยคาร์บอนนิเฟอรัส แต่มาสูญพันธุ์ไปเมื่อสิ้นยุคพาลิโอโซนิค

    กาลเวลาผ่านพ้นไปจนสิ้นสมัยคาร์บอนนิเฟอรัส อุณหภูมิของโลกผันแปรไป อากาศเริ่มแห้งแล้งมากขึ้นในยุคเมโสโซอิค หรือ 225 ล้านปีที่ผ่านมา สภาพแวดล้อมไม่เหมาะสมแก่การดำรงชีวิตอยู่ของเฟินโบราณที่มีขนาดใหญ่โต การสืบพันธู์โดยสปอร์กระทำได้เฉพาะบางพื้นที่

คลังภาพ

• 

  น่าจะเป็นใบเฟิร์น Blechnum nudum

• 

  ใบเฟิร์นต้นที่ยังไม่คลี่แผ่

• 

  น่าจะเป็นเฟิร์นต้น Dicksonia antarctica

• 

  น่าจะเป็นเฟิร์นต้น Dicksonia antarctica

• 

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

• 

  เฟิร์นต้นที่ยังไม่ระบุบชนิดใน Oaxaca

• 

  สปอร์ของเฟิร์นต้นในแซนดีเอโก

• 

  ใบเฟิร์น

• 

  เฟิร์นที่ยังไม่ระบุบชนิดกับสปอร์ของมันในโรโตรัว, NZ

• 

  เฟิร์นใต้ร่มเงาของต้นสนในแซนตา ครูซ, CA

• 

  ใบเฟิร์นแตกใหม่

• 

  ใบเฟิร์น

อ้างอิง

• 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.. เข้าถึงเมื่อ 2007-10-02.

แหล่งข้อมูลอื่น

วิกิสปีชีส์ มีข้อมูลภาษาอังกฤษเกี่ยวกับ:
Pteridophyta

• Tree of Life Web Project: Filicopsida
• A classification of the ferns and their allies
• A fern book bibliography
• Register of fossil Pteridophyta
• 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
• Ferns in detail, an online book
• "American Fern Society"
• Checklist of Ferns and Lycophytes of the World
• fernSiam.com & fernSiam.net