Παραγγελία φυτών Solanales

Solanales, σειρά πατατών ανθοφόρων φυτών, συμπεριλαμβανομένων πέντε οικογενειών με 165 γένη και περισσότερα από 4.080 είδη. Δύο από τις οικογένειες είναι μεγάλες και περιέχουν μερικά από τα πιο καλλιεργημένα φυτά: Solanaceae (nighthades) και Convolvulaceae (πρωινές δόξες).

Το Solanales ανήκει στον πυρήνα του αστεροειδούς clade (οργανισμοί με έναν κοινό πρόγονο), ή συμπαθητική γενεαλογία ανθοφόρων φυτών, στην ομάδα euasterid I του Angiosperm Phylogeny Group III (APG III) του βοτανικού συστήματος ταξινόμησης (βλ. Αγγειοσπερμία). Η παραγγελία σχετίζεται στενότερα με τους Lamiales και Gentianales.

Solanaceae

Η μεγαλύτερη οικογένεια στο Solanales είναι η Solanaceae, η οικογένεια πατάτας ή νυχτερινής σκιάς, η οποία περιλαμβάνει περίπου 100 γένη και σχεδόν 2.500 είδη. Τα περισσότερα από αυτά είναι τροπικά, αλλά η οικογένεια εκπροσωπείται επίσης καλά σε εύκρατες περιοχές. Η μεγαλύτερη ποικιλομορφία του επικεντρώνεται στη δυτική Νότια Αμερική, επεκτείνεται μέχρι την Κεντρική Αμερική και το Μεξικό. Η οικογένεια περιλαμβάνει μεγάλα φυτά, όπως πατάτες, ντομάτες, πιπεριές, μελιτζάνες, καπνό και πετούνια στον κήπο. Στα λιγότερο γνωστά μέλη της οικογένειας περιλαμβάνονται τα Physalis ixocarpa (tomatillo) και Solanum betaceum (tamarillo ή ντομάτα δέντρων), τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως στο Μεξικό, την Κεντρική Αμερική και τις Άνδεις.

• 

• 

Μεταξύ των σημαντικών διακοσμητικών γενών στα Solanaceae είναι τα Brugmansia, Cestrum, Nicandra, Nicotiana, Nierembergia, Petunia, Salpiglossis, Schizanthus, Solandra και Solanum. Τα είδη Nicotiana που καλλιεργούνται ως διακοσμητικά είναι διαφορετικά από αυτά που παράγουν καπνό.

Το Solanaceae περιέχει μια εξαιρετικά πλούσια σειρά φαρμακευτικών φυτών. Σημαντικά αλκαλοειδή που προέρχονται από Solanaceae περιλαμβάνουν την ατροπίνη, η οποία χρησιμοποιείται ως μυοχαλαρωτικό και ως αντίδοτο για διάφορους τύπους δηλητηρίων (π.χ., δηλητηρίαση από νευρικά αέρια). Πολλά είδη είναι τοξικά. οι θάνατοι έχουν αποδοθεί σε πατάτες με πράσινη σάρκα, θανατηφόρο νυχτερινό νυχτικό (belladonna; Atropa belladonna), τους ανθήρες μακρών σωλήνων daturas (Brugmansia) και άλλα είδη. Επιπλέον, ο καπνός έχει συνδεθεί με καρκίνο και άλλες ασθένειες.

Διάφορα μέλη των Solanaceae εμπλέκονταν σε πρακτικές μαγείας στη μεσαιωνική Ευρώπη, στη Νότια Αμερική και αλλού. Ο όρος jimsonweed (Datura stramonium) χρονολογείται από το 1676, όταν τα βρετανικά στρατεύματα παραισθήθηκαν για αρκετές ημέρες μετά το φαγητό του φυτού σε σαλάτες που ετοίμασαν μετά την κατάρρευση της εξέγερσης του Nathaniel Bacon στο Jamestown της Βιρτζίνια. Το Mandragora officinarum (μαντράκι) έχει παχιά κονδύλους ρίζες που μοιάζουν με την ανθρώπινη μορφή και περιέχει την ισχυρή αλκαλοειδής υκυκυαμίνη. Με τους αιώνες έχει χρησιμοποιηθεί τόσο ιατρικά (ως αναισθητικό) όσο και ως παραισθησιογόνο.

Η φυσική κατανομή της οικογένειας έχει καλυφθεί από πολλά είδη κατά λάθος και εσκεμμένα μεταφερόμενο από τους φυσικούς βιότοπους τους από τα τελευταία εκατοντάδες χρόνια, δίνοντας την ψευδή εντύπωση μιας καλά κατανεμημένης κοσμοπολίτικης φυτικής οικογένειας. Ένα παράδειγμα βρίσκεται στο Datura, όπου δύο γνωστά είδη περιγράφηκαν για πρώτη φορά πριν από πολύ καιρό από την Ινδία, αν και το γένος προέρχεται εξ ολοκλήρου από τον Νέο Κόσμο. Αυτά τα δύο είδη και άλλα μεταφέρθηκαν από Ευρωπαίους ταξιδιώτες αμέσως μετά την ανακάλυψη της Αμερικής. Ομοίως, τόσο σημαντικές καλλιέργειες όπως οι πατάτες, οι ντομάτες, οι πιπεριές και ο καπνός ήταν άγνωστες εκτός της Νότιας Αμερικής μέχρι τη δεκαετία του 1500, όταν μεταφέρθηκαν πίσω στην Ευρώπη από πρώιμους εξερευνητές.

Οικογενειακά χαρακτηριστικά

Τα Solanaceae είναι κυρίως βότανα, θάμνοι ή ξυλώδη επιφύτα, αν και υπάρχουν μερικά δέντρα στην οικογένεια. Μερικά είδη είναι αμπέλια ή ημιεπίφυτα, αλλά αυτά σπάνια στριφογυρίζουν. Ο λατέξ απουσιάζει από την οικογένεια. Τα φύλλα είναι εναλλακτικά αλλά συχνά σε άνισα ζευγάρια, τα μικρότερα φύλλα μοιάζουν μερικές φορές με στυλάκια. Τα φύλλα μπορεί να είναι ολόκληρα ή διαφορετικά. Μερικές φορές υπάρχουν bracts, αλλά σπάνια εμφανίζονται bracteoles. Τα λουλούδια είναι ως επί το πλείστον τέλεια (δηλαδή, και τα δύο φύλα υπάρχουν στο ίδιο λουλούδι), και τα μέρη λουλουδιών εμφανίζονται σε πολλαπλάσια των τεσσάρων ή πέντε. Οι λοβοί καλύξ είναι ενωμένοι σε διάφορους βαθμούς. Οι ανθήρες συχνά ανοίγουν από τους πόρους των τερματικών και υπάρχει ένας νεκρικός δίσκος όταν οι ανθήρες ανοίγουν διαμήκως. Η ωοθήκη γενικά αποτελείται από δύο λιωμένους καρπάλους με αρκετές έως πολλές ωοθήκες σε κάθε θέση. Ο καρπός είναι μούρο ή κάψουλα και γενικά περιέχει πολλούς σπόρους.

Τα λουλούδια των Solanaceae επικονιάζονται κυρίως από έντομα, αλλά τα πουλιά και τα νυχτερίδες επικονιάζουν ορισμένα τροπικά είδη. Η οικογένεια περιέχει τόσο ανοιχτά λουλούδια, που προσελκύουν γενικευμένους επικονιαστές, και ακανόνιστα κοράλια με στενά ανοίγματα, τα οποία προσελκύουν εξειδικευμένες μέλισσες. Αρκετές ομάδες έχουν σωληνοειδή ή βραδινά αρώματα, που προσελκύουν σκώρους. Το νέκταρ παράγεται συνήθως από το δίσκο που καταπονεί την ωοθήκη. Ένας μεγάλος αριθμός ειδών έχει ανθήρες με τελικούς πόρους που «επικονιάζονται από βόμβες» από πολλές άσχετες ομάδες μελισσών (όχι μελισσών). Σε αυτή τη δράση, η μέλισσα πιάνει τους ανθήρες και τρέμοντας τους έμμεσους μυς της πτήσης προκαλεί ένα σύννεφο γύρης να αντηχεί έξω από τον πόρο. Τα είδη με τερματικά ανοίγματα ανθήρων, όπως το Solanum, συνήθως δεν παράγουν νέκταρ.

Το Lycianthe έχει περίπου 200 είδη, κυρίως σε Νεοτροπικά δάση αλλά με ορισμένα είδη στην τροπική Ασία. Ένα άλλο μεγάλο αλλά ελάχιστα γνωστό γένος από τα νεοπροπλαστικά δάση είναι το Cestrum, με περίπου 175 είδη. Πιο γνωστό, λόγω των καλλωπιστικών και φαρμακευτικών φυτών του, είναι η Nicotiana (καπνός), η οποία έχει 95 είδη, κυρίως στη δυτική Νότια Αμερική αλλά με απομακρυσμένες ομάδες στο Μεξικό και την Αυστραλία και απομονωμένα είδη σε ωκεάνια νησιά και στη νοτιοδυτική Αφρική. Το Physalis (Μεξικό) και το ασβέστιο (εύκρατες περιοχές) έχουν 50 ή περισσότερα είδη το καθένα και υπάρχουν περίπου οκτώ άλλα γένη με 20 ή περισσότερα είδη.

Πατάτα

Ένα από τα μεγαλύτερα και πιο γνωστά γένη ανθοφόρων φυτών είναι το Solanum (γένος πατάτας), το οποίο έχει περίπου 1.250 έως 1.700 είδη. Στο Solanum υπάρχουν περίπου 450 είδη στις ακανθωτές ομάδες των αστεροειδών μαλλιών, τα οποία, αν και αναπτύχθηκαν καλύτερα στη Νότια Αμερική, έχουν πλούσιες διανομές σε άλλα μέρη όπως η Αφρική και η Αυστραλία. Άλλα 175 έως 200 είδη ανήκουν στην ομάδα πατάτας, κυρίως στα υψίπεδα της δυτικής Νότιας Αμερικής, αλλά με ξεχωριστά είδη στο Μεξικό και τις νοτιοδυτικές Ηνωμένες Πολιτείες. Το γένος περιλαμβάνει περίπου 30 είδη στην ομάδα black nighthade, που αντιπροσωπεύεται καλύτερα στη νοτιοανατολική Νότια Αμερική αλλά με είδη σε κάθε ήπειρο.

Το S. tuberosum (πατάτα) εξημερώθηκε για πρώτη φορά στη δυτική Νότια Αμερική και εισήχθη στην Ευρώπη κατά τον 16ο αιώνα, αλλά δεν έγινε σημαντικό εκεί για περισσότερο από έναν αιώνα. Οι περισσότερες πατάτες που καλλιεργούνται σήμερα είναι ένα μόνο είδος, αλλά πολλά άλλα είδη που φέρουν κονδύλους καλλιεργούνται ακόμη από αυτόχθονες πληθυσμούς στις ορεινές περιοχές του Περού. Οι πατάτες είναι η τέταρτη πιο σημαντική καλλιέργεια τροφίμων στον κόσμο, μετά το καλαμπόκι, το σιτάρι και το ρύζι. (Η οικονομική του σημασία έχει αναγνωριστεί από τα Ηνωμένα Έθνη, τα οποία ονόμασαν το 2008 το Διεθνές Έτος της Πατάτας.) Οι βρώσιμοι κόνδυλοι είναι το υπόγειο στέλεχος ενός φυτά, με έντονη μυρωδιά. Τα φυτά καλλιεργούνται από τα «μάτια», τα οποία είναι πραγματικά μπουμπούκια. Μερικές φορές τα φυτά πατάτας είναι ευαίσθητα στην όραση, μια σήψη που προκαλείται από τον μύκητα Phytophthora infestans. Αυτή η ασθένεια προκάλεσε την πείνα της πατάτας της Ιρλανδίας και αποδεκατίστηκε η καλλιέργεια πατάτας στην Ευρώπη μεταξύ 1845 και 1860. Πάνω από ένα εκατομμύριο ζωές χάθηκαν λόγω της πείνας ή των ασθενειών που σχετίζονται με την πείνα. Εκτός από τη χρήση της πατάτας ως τροφή, το άμυλο που αλέστηκε χρησιμοποιείται για την κατασκευή χαρτιού, υφασμάτων, ζαχαροπλαστικής και κόλλας.

Ντομάτα

Το Solanum lycopersicum (ντομάτα) ανήκει σε μια ομάδα που προέρχεται από τη δυτική Νότια Αμερική. Η εξημέρωση πραγματοποιήθηκε στο Μεξικό, ωστόσο, από το S. lycopersicum cerasiforme (ντοματίνια), το μόνο στοιχείο του γένους που εμφανίζεται φυσικά βόρεια της Νότιας Αμερικής. Επειδή θεωρήθηκε κάποτε δηλητηριώδες, οι ντομάτες δεν έγιναν δημοφιλές είδος διατροφής στην Ευρώπη και τη Βόρεια Αμερική μέχρι τον 19ο αιώνα. Βοτανικά, η ντομάτα είναι φρούτο, αν και αντιμετωπίζεται ως λαχανικό για διατροφικούς σκοπούς. Η ντομάτα (Solanum betaceum), επίσης γνωστή ως tamarillo, σχετίζεται στενά με το S. lycopersicum και φέρει βρώσιμα φρούτα σε σχήμα αυγού.

Πιπέρι

Οι πιπεριές ανήκουν στο γένος Capsicum της Νότιας Αμερικής. Όπως και με την ντομάτα, το πιπέρι κήπου εξημερώθηκε στο Μεξικό και όχι στη Νότια Αμερική, όπου εμφανίζεται το μεγαλύτερο εύρος του γένους. Υπάρχουν πέντε είδη εξημερωμένων πιπεριών - Γ. annuum (γλυκές πιπεριές), C. baccatum (περουβιανές πιπεριές), C. chinense (πιπεριές habanero), C. frutescens (καυτερή πιπεριά) και C. pubescens (πιπεριές δέντρων). Το πιπέρι πουλιών (C. annuum aviculare), το γονικό απόθεμα του πιπεριού κήπου, εμφανίζεται από τη Φλόριντα και το Τέξας μέχρι το νότο μέχρι την Αργεντινή. Η πικάντικη ουσία σε καυτές πιπεριές, η καψαϊκίνη, μπορεί να είναι διαβρωτική για το δέρμα και βρίσκεται στον ιστό κάτω από τους σπόρους (πλακούντα). Μερικές φορές χρησιμοποιείται στην ιατρική ως διεγερτικό και είναι ο δραστικός παράγοντας στο πιπέρι καγιέν. (Το μαύρο πιπέρι προέρχεται από το αμπέλι Piper nigrum, ένα φυτό που δεν σχετίζεται με το Solanaceae.) Το C. annuum αποδίδει την πάπρικα μπαχαρικών. Η λέξη τσίλι προέρχεται από τη μητρική λέξη της μεξικάνικης γλώσσας για το φυτό Capsicum.

Καπνός

Ο καπνός είναι ίσως το πιο οικονομικά σημαντικό φάρμακο στον κόσμο, δημιουργώντας τεράστια εισοδήματα στους τομείς της γεωργίας, της μεταποίησης και του εμπορίου στις περισσότερες παγκόσμιες οικονομίες και επίσης τεράστιες δαπάνες στους τομείς της υγείας που αντιμετωπίζουν τις επιπτώσεις που έχει η χρήση του στον ανθρώπινο πληθυσμό. Τα προϊόντα καπνού παρασκευάζονται από το Nicotiana tabacum, ένα είδος καπνού που δεν είναι γνωστό στη φύση. Οι πλησιέστεροι συγγενείς του βρίσκονται στη δυτική Νότια Αμερική. Ένα άλλο είδος, η Ν. Rustica, ήταν ο καπνός που μεταφέρθηκε για πρώτη φορά στην Ευρώπη από τους Ισπανούς το 1558. Αυτός ο καπνός συνέχισε να χρησιμοποιείται πολύ μετά την αποδοχή του ηπιότερου καπνού της Βιρτζίνια (N. tabacum). Ο καπνός είναι ένα ισχυρό, όρθιο ετήσιο βότανο. Τα φύλλα του προετοιμάζονται για χρήση από μία από τις πολλές διαδικασίες ζύμωσης, η οποία μπορεί να διαρκέσει έως και τέσσερα χρόνια για να ολοκληρωθεί. Το αλκαλοειδές με τα πιο γνωστά αποτελέσματα είναι η νικοτίνη, αλλά ο καπνός περιέχει πολλά άλλα αλκαλοειδή, μερικά από αυτά ακόμη πιο τοξικά. Σε ορισμένες περιοχές, για παράδειγμα, τα φύλλα καπνού σε σκόνη χρησιμοποιούνται ως εντομοκτόνο. Το όνομα καπνού προέρχεται από το όνομα της Δυτικής Ινδίας για μια συσκευή για την απομάκρυνση των ξηρών φύλλων.

Μελιτζάνα

Το Solanum melongena (μελιτζάνα ή μελιτζάνα) εξημερώθηκε από μια ομάδα ακανθωτών ειδών Solanum της τροπικής Ασίας, όπου τα φρούτα έρχονται σε πολλά σχήματα, χρώματα και υφές (λεία ή τριχωτά). Όλοι οι καρποί είναι κίτρινοι όταν είναι πλήρως ώριμοι (αυτό το στάδιο εμφανίζεται μετά από τα κανονικά στάδια διατροφής). Ορισμένα φρούτα, ειδικά από φυτά που υπόκεινται σε ξηρασία, μπορεί να έχουν υψηλά επίπεδα αλκαλοειδών που προκαλούν εφιάλτες. Το όνομα μελιτζάνα δόθηκε σε μορφές με λευκά φρούτα που μοιάζουν με αυγό κότας που εξακολουθούν να καλλιεργούνται στην Ταϊλάνδη και σε άλλα μέρη της Ασίας.

Convolvulaceae

Η άλλη μεγάλη οικογένεια στο Solanales είναι η Convolvulaceae, η πρωινή δόξα, με περισσότερα από 1.600 είδη σε 57 γένη. Πρόκειται για αμπέλια, βότανα ή μικρά δέντρα, λίγα ακανθώδη και μερικά υδρόβια. Μερικά έχουν ρίζες ή ριζώματα από τουλίμπες και πολλά έχουν λατέξ. Τα φύλλα είναι εναλλάξιμα, ως επί το πλείστον χωρίς αρθρώσεις και συχνά με εξωφθαλικά νέκταρ. Οι συστάδες λουλουδιών συνήθως έχουν bracts και bracteoles. Τα λουλούδια περιέχουν γενικά και τα δύο φύλα, με λουλούδια σε πολλαπλάσια των πέντε. Οι λοβοί του καλύξ είναι ελεύθεροι και αδιέξοχοι, και το κορόλα είναι γενικά σχεδόν ολόκληρο, συχνά επανειλημμένο βαλβίδα σε μπουμπούκι, με συνήθως έναν νεκταροειδές δίσκο. Η ωοθήκη αποτελείται κυρίως από δύο έως πέντε συγχωνευμένα καρπούλια, με ένα ή δύο ωάρια σε κάθε θέση, και ο καρπός είναι ένα μούρο, καρύδι ή κάψουλα. Το είδος βρίσκεται σε τροπικές ή θερμές θερμοκρασίες, με τον μεγαλύτερο γενικό πλούτο στις τροπικές περιοχές. Τα είδη που είναι πιο γνωστά στη Βόρεια Αμερική και την Ευρώπη είναι τα δόντια, αλλά σε άλλα μέρη του κόσμου υπάρχουν πολλά βότανα, θάμνοι και μικρά δέντρα, πολλά με τέτοιες προσαρμογές σε ξηρές, ερημικές περιοχές όπως πυκνές επιφάνειες και αγκάθια. Τα μεγαλύτερα γένη - Ipomoea (πρωινή δόξα, με περίπου 500 είδη), Convolvulus (bindweed, με 100 είδη) και Evolvulus (100 είδη) - περιλαμβάνουν αμπέλια, βότανα, δέντρα και μερικά υδρόβια. Το μεγάλο παρασιτικό γένος Cuscuta (dodder, 145 είδη), που παλαιότερα είχε τοποθετηθεί στην οικογένειά του Cuscutaceae, είναι τώρα σχεδόν κοσμοπολίτικο μετά την επέκτασή του με την εισαγωγή με σπόρους άλλων φυτών.

Το Ipomoea batatas (γλυκοπατάτα) είναι καταγωγής Νοτίου Αμερικής και εμφανίστηκε στον Παλιό Κόσμο αμέσως μετά την ευρωπαϊκή επαφή. Η γλυκοπατάτα είναι η πρησμένη ρίζα ενός αμπέλου που ακολουθεί κατά μήκος του εδάφους. Ένα δημοφιλές λαχανικό, ειδικά στις νότιες Ηνωμένες Πολιτείες, είναι βασικό στην Ιαπωνία, την Κίνα και τα νησιά του Νότιου Ειρηνικού. Σε πολλά μέρη ανταγωνίζεται ή υπερβαίνει το ρύζι ως το κύριο διατροφικό στοιχείο. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, οι φυλές με πορτοκαλί έως κόκκινο υγρή και γλυκιά σάρκα είναι λανθασμένα γνωστές ως γιαμ, ένας όρος που αναφέρεται σωστά στους κονδύλους ή τα ριζώματα του μονοκοτυλήδονου γένους Dioscorea. Άλλες φυλές έχουν αλευρώδη κίτρινη σάρκα και άλλες είναι σημαντικές για τις ζωοτροφές, ενώ χρησιμοποιούνται όλα τα μέρη του φυτού. Η αμερικανική ινδική λέξη για τη γλυκοπατάτα ήταν μπατατά.

Το Convolvulaceae περιλαμβάνει πολλά διακοσμητικά αμπέλια της Ipomoea (πρωινή δόξα), Convolvulus και Merremia (τριαντάφυλλο από ξύλο). Ορισμένα μεξικάνικα είδη Ipomoea αποδίδουν ρητίνες, και μερικά είδη Convolvulus αποδίδουν λάδι τριανταφυλλιάς. Αρκετά μέλη της Convolvulaceae, ιδίως οι Rivea corymbosa και I. violacea, έχουν χρησιμοποιηθεί στο Μεξικό ως παραισθησιογόνα. παράγουν αλκαλοειδή εργολίνης πολύ παρόμοια σε δομή με το LSD. Οι αποξηραμένοι κόνδυλοι του μεξικανικού I. purga προμηθεύουν jalap, ένα ισχυρό εμετικό (καθαρτικό) φάρμακο.

Το Convolvulus (bindweed) και το I. pandurata (γλυκοπατάτα) είναι διαβόητα για το δέσιμο άλλων φυτών σε ανεξέλεγκτες μάζες. Τα είδη Cuscuta (dodder) είναι παράσιτα χωρίς φύλλα που στέλνουν κίτρινα ή πορτοκαλί στελέχη που στριφογυρίζουν γύρω από άλλα φυτά και αντλούν τροφή από αυτά μέσω εξειδικευμένων ριζών δομών που ονομάζονται haustoria. Είναι διαδεδομένα παράσιτα που προκαλούν οικονομικές απώλειες σε καλλιέργειες και οπωρώνες.