Solanales Pflanzenbestellung

Solanales, Kartoffelreihenfolge von Blütenpflanzen, darunter fünf Familien mit 165 Gattungen und mehr als 4.080 Arten. Zwei der Familien sind groß und enthalten einige der am höchsten kultivierten Pflanzen: Solanaceae (Nachtschatten) und Convolvulaceae (Winde).

Solanales gehört zur Kerngruppe der Asteriden (Organismen mit einem einzigen gemeinsamen Vorfahren) oder zur sympetalen Linie blühender Pflanzen in der Euasterid I-Gruppe des botanischen Klassifizierungssystems der Angiospermen-Phylogenie-Gruppe III (APG III) (siehe Angiospermen). Die Ordnung ist am engsten mit Lamiales und Gentianales verwandt.

Solanaceae

Die größte Familie in Solanales ist Solanaceae, die Kartoffel- oder Nachtschattengewächse, zu der etwa 100 Gattungen und fast 2.500 Arten gehören. Die meisten davon sind tropisch, aber die Familie ist auch in gemäßigten Regionen gut vertreten. Die größte Vielfalt konzentriert sich auf den Westen Südamerikas und erstreckt sich bis nach Mittelamerika und Mexiko. Zur Familie gehören wichtige Kulturpflanzen wie Kartoffeln, Tomaten, Paprika, Auberginen, Tabak und die Gartenpetunie. Weniger bekannte Familienmitglieder sind Physalis ixocarpa (Tomatillo) und Solanum betaceum (Tamarillo oder Baumtomate), die in Mexiko, Mittelamerika und den Anden weit verbreitet sind.

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Zu den wichtigen Ziergattungen bei Solanaceae zählen Brugmansia, Cestrum, Nicandra, Nicotiana, Nierembergia, Petunia, Salpiglossis, Schizanthus, Solandra und Solanum. Die als Zierpflanzen angebauten Arten von Nicotiana unterscheiden sich von denen, die Tabak produzieren.

Solanaceae enthält eine außergewöhnlich reiche Auswahl an Heilpflanzen. Wichtige Alkaloide, die von Solanaceae stammen, umfassen Atropin, das als Muskelrelaxans und als Gegenmittel gegen verschiedene Arten von Giften (z. B. Nervengasvergiftung) verwendet wird. Viele Arten sind giftig; Todesfälle wurden auf Kartoffeln mit grünem Fleisch, tödlichen Nachtschatten (Belladonna; Atropa Belladonna), die Staubbeutel von Langrohr-Stechapfel (Brugmansia) und andere Arten zurückgeführt. Darüber hinaus wurde Tabak mit Krebs und anderen Krankheiten in Verbindung gebracht.

Verschiedene Mitglieder von Solanaceae waren an Hexenpraktiken im mittelalterlichen Europa, in Südamerika und anderswo beteiligt. Der Begriff Jimsonweed (Datura stramonium) stammt aus dem Jahr 1676, als britische Truppen mehrere Tage lang halluzinierten, nachdem sie die Pflanze in Salaten gegessen hatten, die sie nach dem Zusammenbruch von Nathaniel Bacons Aufstand in Jamestown, Virginia, zubereitet hatten. Mandragora officinarum (Mandrake) hat dicke Knollenwurzeln, die der menschlichen Form ähneln, und enthält das starke Alkaloid Hyoscyamin. Im Laufe der Jahrhunderte wurde es sowohl medizinisch (als Anästhetikum) als auch als Halluzinogen verwendet.

Die natürliche Verbreitung der Familie wurde durch die vielen Arten maskiert, die in den letzten hundert Jahren versehentlich und absichtlich von Menschen aus ihren natürlichen Lebensräumen transportiert wurden, was den falschen Eindruck einer gut verteilten kosmopolitischen Pflanzenfamilie erweckte. Ein Beispiel findet sich in Datura, wo zwei bekannte Arten vor langer Zeit erstmals aus Indien beschrieben wurden, obwohl die Gattung vollständig aus der Neuen Welt stammt. Diese beiden Arten und andere wurden kurz nach der Entdeckung Amerikas von europäischen Reisenden transportiert. In ähnlicher Weise waren so wichtige Pflanzen wie Kartoffeln, Tomaten, Paprika und Tabak außerhalb Südamerikas bis in die 1500er Jahre unbekannt, als sie von frühen Forschern nach Europa zurückgebracht wurden.

Familienmerkmale

Solanaceae sind meistens Kräuter, Sträucher oder holzige Epiphyten, obwohl es einige Bäume in der Familie gibt. Einige Arten sind Reben oder Hemiepiphyten, aber diese winden sich selten. Latex fehlt in der Familie. Die Blätter sind wechselständig, aber oft ungleich paarweise, wobei die kleineren Blätter manchmal Nebenblättern ähneln. Die Blätter können ganz oder unterschiedlich geteilt sein. Hochblätter sind manchmal vorhanden, aber Hochblätter treten selten auf. Blumen sind meistens perfekt (dh beide Geschlechter sind in derselben Blume vorhanden), und die blumigen Teile kommen in Vielfachen von vier oder fünf vor. Die Kelchlappen sind in unterschiedlichem Maße vereint. Die Staubbeutel öffnen sich oft durch endständige Poren, und eine Nektarscheibe ist vorhanden, wenn sich die Staubbeutel in Längsrichtung öffnen. Der Eierstock besteht im Allgemeinen aus zwei verschmolzenen Fruchtblättern mit mehreren bis vielen Eizellen in jeder Lokalisation. Die Frucht ist eine Beere oder Kapsel und enthält im Allgemeinen viele Samen.

Blüten von Solanaceae werden hauptsächlich von Insekten bestäubt, aber Vögel und Fledermäuse bestäuben einige tropische Arten. Die Familie enthält sowohl weit geöffnete Blüten, die allgemeine Bestäuber anziehen, als auch unregelmäßige Blütenkrone mit engen Öffnungen, die spezialisierte Bienen anziehen. Einige Gruppen haben röhrenförmige oder nach Nacht duftende Kronenkorken, die Motten anziehen. Nektar wird üblicherweise aus der Scheibe hergestellt, die den Eierstock begrenzt. Eine große Anzahl von Arten hat Staubbeutel mit endständigen Poren, die von vielen nicht verwandten Bienengruppen (nicht Honigbienen) „summbestäubt“ werden. Bei dieser Aktion ergreift die Biene die Staubbeutel und bewirkt durch Zittern ihrer indirekten Flugmuskeln, dass eine Pollenwolke aus der Pore schwingt. Die Arten mit endständigen Antherenöffnungen wie Solanum produzieren normalerweise keinen Nektar.

Lycianthe hat ungefähr 200 Arten, hauptsächlich in neotropischen Wäldern, aber mit einigen Arten im tropischen Asien. Eine andere große, aber wenig bekannte Gattung aus neotropischen Wäldern ist Cestrum mit etwa 175 Arten. Besser bekannt ist Nicotiana (Tabak) mit 95 Arten, hauptsächlich im Westen Südamerikas, aber mit abgelegenen Gruppen in Mexiko und Australien und isolierten Arten auf ozeanischen Inseln und im Südwesten Afrikas. Physalis (Mexiko) und Lycium (gemäßigte Regionen) haben jeweils 50 oder mehr Arten, und es gibt ungefähr acht andere Gattungen mit 20 oder mehr Arten.

Kartoffel

Eine der größten und bekanntesten Gattungen von Blütenpflanzen ist Solanum (Kartoffelgattung) mit etwa 1.250 bis 1.700 Arten. In Solanum gibt es etwa 450 Arten in den stachelhaarigen Stachelgruppen, die, obwohl sie in Südamerika am besten entwickelt sind, an anderen Orten wie Afrika und Australien eine reiche Verbreitung aufweisen. Weitere 175 bis 200 Arten gehören zur Kartoffelgruppe, hauptsächlich im Hochland im Westen Südamerikas, jedoch mit besonderen Arten in Mexiko und im Südwesten der Vereinigten Staaten. Die Gattung umfasst etwa 30 Arten in der Gruppe der schwarzen Nachtschatten, die am besten im Südosten Südamerikas vertreten sind, jedoch Arten auf allen Kontinenten aufweisen.

S. tuberosum (Kartoffel) wurde zuerst im Westen Südamerikas domestiziert und im 16. Jahrhundert nach Europa eingeführt, wurde dort jedoch mehr als ein Jahrhundert lang nicht wichtig. Die meisten heute angebauten Kartoffeln sind eine einzige Art, aber einige andere knollenhaltige Arten werden immer noch von indigenen Völkern in den Hochlandregionen Perus angebaut. Kartoffeln sind nach Mais, Weizen und Reis die viertwichtigste Nahrungspflanze der Welt. (Seine wirtschaftliche Bedeutung wurde von den Vereinten Nationen anerkannt, die 2008 zum Internationalen Jahr der Kartoffeln ernannten.) Die essbaren Knollen sind der unterirdische Stamm eines weitläufigen, stark riechenden Krauts. Pflanzen wachsen aus den „Augen“, die eigentlich Knospen sind. Kartoffelpflanzen sind manchmal anfällig für Seuchen, eine verrottende Krankheit, die durch den Pilz Phytophthora infestans verursacht wird. Diese Krankheit verursachte zwischen 1845 und 1860 die irische Hungersnot und dezimierte die europäischen Kartoffelernten. Mehr als eine Million Menschen starben durch Hunger oder durch Hungersnot verursachte Krankheiten. Neben der Verwendung von Kartoffeln als Lebensmittel wird aus ihnen gemahlene Stärke zur Herstellung von Papier, Textilien, Süßwaren und Klebstoffen verwendet.

Tomate

Solanum lycopersicum (Tomate) gehört zu einer im Westen Südamerikas beheimateten Gruppe. Die Domestizierung erfolgte in Mexiko jedoch aus S. lycopersicum cerasiforme (Kirschtomate), dem einzigen Element der Gattung, das natürlich nördlich von Südamerika vorkommt. Da Tomaten einst als giftig galten, wurden sie in Europa und Nordamerika erst im 19. Jahrhundert zu einem beliebten Lebensmittel. Botanisch gesehen ist die Tomate eine Frucht, obwohl sie für diätetische Zwecke als Gemüse behandelt wird. Die Baumtomate (Solanum betaceum), auch Tamarillo genannt, ist eng mit S. lycopersicum verwandt und trägt eine eiförmige essbare Frucht.

Pfeffer

Paprika gehört zur südamerikanischen Gattung Capsicum. Wie bei der Tomate war der Gartenpfeffer eher in Mexiko als in Südamerika domestiziert, wo der Hauptbereich der Gattung vorkommt. Es gibt fünf Arten domestizierter Paprika - C. Annuum (Paprika), C. baccatum (peruanische Paprika), C. chinense (Habanero-Paprika), C. frutescens (Peperoni) und C. pubescens (Baumpfeffer). Der Vogelpfeffer (C. annuum aviculare), der Stammbestand des Gartenpfeffers, kommt von Florida und Texas bis nach Argentinien vor. Die scharfe Substanz in Peperoni, Capsaicin, kann die Haut angreifen und befindet sich im Gewebe unter den Samen (Plazenta). Es wird manchmal in der Medizin als Stimulans verwendet und ist der Wirkstoff in Cayennepfeffer. (Schwarzer Pfeffer stammt aus der Rebe Piper nigrum, einer Pflanze, die nicht mit Solanaceae verwandt ist.) C. annuum liefert den Gewürzpaprika. Das Wort Chili stammt aus der mexikanischen Muttersprache für die Capsicum-Pflanze.

Tabak

Tabak ist vielleicht die wirtschaftlich wichtigste Drogenfabrik der Welt und generiert in den meisten Weltwirtschaften enorme Einkommen in den Bereichen Landwirtschaft, Produktion und Merchandising sowie enorme Ausgaben im Gesundheitssektor, die die Auswirkungen seiner Verwendung auf die menschliche Bevölkerung behandeln. Tabakprodukte werden aus Nicotiana tabacum hergestellt, einer in freier Wildbahn nicht bekannten Tabakart. Die nächsten Verwandten befinden sich im Westen Südamerikas. Eine andere Art, N. rustica, war der Tabak, den die Spanier 1558 erstmals nach Europa brachten. Dieser Tabak wurde noch lange nach der allgemeinen Akzeptanz des milderen Virginia-Tabaks (N. tabacum) verwendet. Tabak ist ein robustes, aufrechtes einjähriges Kraut. Die Blätter werden für einen von mehreren Fermentationsprozessen vorbereitet, die bis zu vier Jahre dauern können. Das Alkaloid mit den bekanntesten Wirkungen ist Nikotin, aber Tabak enthält viele andere Alkaloide, von denen einige noch giftiger sind. In einigen Gebieten werden beispielsweise pulverisierte Tabakblätter als Insektizid verwendet. Der Name Tabak stammt von einem westindischen Namen für ein Gerät zum Schnupfen von getrockneten Blättern.

Aubergine

Solanum melongena (Aubergine oder Aubergine) wurde aus einer Gruppe stacheliger Solanum-Arten im tropischen Asien domestiziert, wo die Früchte in vielen Formen, Farben und Texturen (glatt oder haarig) vorkommen. Alle Früchte sind gelb, wenn sie vollreif sind (dieses Stadium tritt nach den normalen Essstadien auf). Einige Früchte, insbesondere von Pflanzen, die Trockenheit ausgesetzt sind, können einen hohen Gehalt an Alkaloiden aufweisen, die Albträume verursachen. Der Name Aubergine wurde Formen mit weißen Früchten gegeben, die einem Hühnerei ähneln und noch in Thailand und anderen Teilen Asiens angebaut werden.

Convolvulaceae

Die andere große Familie in Solanales ist Convolvulaceae, die Familie der Winde mit mehr als 1.600 Arten in 57 Gattungen. Dies sind Weinreben, Kräuter oder kleine Bäume, einige stachelige und einige aquatische. Einige haben knollenartige Wurzeln oder Rhizome, und viele haben Latex. Die Blätter sind wechselständig, meist ohne Nebenblätter und oft mit extrafloralen Nektarien. Die Blütenbüschel haben normalerweise Hochblätter und Hochblätter. Die Blüten enthalten im Allgemeinen beide Geschlechter mit floralen Teilen in Vielfachen von fünf. Die Kelchlappen sind frei und schuppig, und die Krone ist im Allgemeinen fast vollständig, oft in der Knospe indupliziert-valvat, wobei gewöhnlich eine nektariferöse Scheibe vorhanden ist. Der Eierstock besteht hauptsächlich aus zwei bis fünf verschmolzenen Fruchtblättern mit ein oder zwei Eizellen in jeder Lokalisation, und die Frucht ist eine Beere, Nuss oder Kapsel. Die Arten kommen in tropischen oder warm-gemäßigten Regionen mit dem größten generischen Reichtum in den Tropen vor. Die in Nordamerika und Europa bekanntesten Arten sind Zwirnpflanzen, aber in anderen Teilen der Welt gibt es zahlreiche Kräuter, Sträucher und kleine Bäume, von denen sich viele an trockene Wüstenregionen wie dichte Pflanzenoberflächen und Dornen anpassen. Die größten Gattungen - Ipomoea (Winde mit etwa 500 Arten), Convolvulus (Bindekraut mit 100 Arten) und Evolvulus (100 Arten) - umfassen Weinreben, Kräuter, Bäume und einige Wassersportarten. Die große parasitäre Gattung Cuscuta (Dodder, 145 Arten), die früher zu ihrer eigenen Familie Cuscutaceae gehörte, ist jetzt fast kosmopolitisch, nachdem ihr Verbreitungsgebiet durch Einführung mit Samen anderer Pflanzen erweitert wurde.

Ipomoea batatas (Süßkartoffel) ist südamerikanischen Ursprungs und erschien kurz nach dem europäischen Kontakt in der Alten Welt. Die Süßkartoffel ist die geschwollene Wurzel einer Rebe, die am Boden entlang läuft. Ein beliebtes Gemüse, insbesondere in den südlichen Vereinigten Staaten, ist ein Grundnahrungsmittel in Japan, China und den Inseln des Südpazifiks. An vielen Orten kann es mit Reis als Hauptnahrungsmittel mithalten oder es übertreffen. In den Vereinigten Staaten werden Rassen mit orangefarbenem bis rotem feuchtem und süßem Fleisch fälschlicherweise als Yamswurzeln bezeichnet, ein Begriff, der sich korrekt auf die Knollen oder Rhizome der monokotylen Gattung Dioscorea bezieht. Andere Rassen haben mehliges gelbes Fleisch, und wieder andere sind wichtig für das Futter, da alle Teile der Pflanze genutzt werden. Das indianische Wort für die Süßkartoffel war Batatas.

Convolvulaceae umfasst viele Zierreben von Ipomoea (Winde), Convolvulus und Merremia (Holzrose). Einige mexikanische Ipomoea-Arten liefern Harze, und einige Convolvulus-Arten liefern Rosenholzöl. Mehrere Mitglieder von Convolvulaceae, insbesondere Rivea corymbosa und I. violacea, wurden in Mexiko als Halluzinogene verwendet; Sie produzieren Ergolinalkaloide, die in ihrer Struktur LSD sehr ähnlich sind. Die getrockneten Knollen des mexikanischen I. purga liefern Jalap, ein starkes Brechmittel (Abführmittel).

Convolvulus (Bindekraut) und I. pandurata (Süßkartoffelrebe) sind dafür berüchtigt, andere Pflanzen in unüberschaubare Massen zu binden. Cuscuta (Dodder) -Spezies sind blattlose Parasiten, die gelbe oder orangefarbene Stängel um andere Pflanzen winden lassen und durch spezielle wurzelartige Strukturen, die Haustoria genannt werden, Nahrung daraus ziehen. Sie sind weit verbreitete Parasiten, die wirtschaftliche Verluste in Kulturpflanzen und Obstgärten verursachen.