Konium -Conium

Konium
Conium.jpg
Conium maculatum
Wissenschaftliche Klassifikation e
Königreich: Pflanzen
Klade : Tracheophyten
Klade : Angiospermen
Klade : Eudicots
Klade : Asteroiden
Befehl: Apiales
Familie: Apiaceae
Unterfamilie: Apioideae
Gattung: Konium
L.
Spezies

Siehe Text .

Conium ( / k n . Ə m / oder / K n i ə m / ) ist eine Gattung von blühenden Pflanzen in der Familie Apiaceae . Ab Dezember 2020akzeptiert Plants of the World Online sechs Arten.

Alle Arten der Gattung sind für den Menschen giftig. C. maculatum , auch bekannt als Hemlocktanne, ist berüchtigt dafür, hochgiftig zu sein. Hemlock stammt aus gemäßigten Regionen Europas, Nordafrikas und Westasiens. Die Arten C. chaerophylloides , C. fontanum und C. sphaerocarpum sind alle im südlichen Afrika beheimatet.

Beschreibung

Pflanzen der Gattung Conium sind Eudikotylen, Blütenpflanzen, die sich durch ihre zwei Keimblätter (embryonale Blätter) und Tricoplate (dreiporige) Pollen auszeichnen. Sie sind typischerweise zweijährig, bilden im ersten Wachstumsjahr grundständige Rosetten und sprießen im zweiten einen starren, hohlen Blütenstiel. Die Keimung erfolgt zwischen Frühjahr und Herbst. Gelegentlich sind Pflanzen, die im zeitigen Frühjahr keimen, ein- statt zweijährig. Diese Pflanzen wachsen am besten in nassen, schlecht durchlässigen Gebieten mit nährstoffreichem Boden. Sie wachsen gut in stickstoffreichen Böden und vertragen hohe Mengen an Schwermetallen wie Arsen, Cadmium und Blei. Coniumpflanzen sind diploid, mit einer Chromosomenzahl von 2n = 22 (haploide Zahl 11). Sie werden ein bis drei Meter hoch und variieren zwischen den Arten. Sie produzieren zwittrige Blüten, die typischerweise von Insekten bestäubt oder selbstbefruchtet werden.  

Vorbauten

Conium- Pflanzen sind krautig, wachsen nicht holzig, hohl und haarlos. Im Allgemeinen ist der Stängel gestreift und hellgrün; die Färbung variiert jedoch je nach Art und Sorte. Einige weisen durchgehend violette Flecken auf, einige haben violette Flecken in der Nähe der Basis und andere haben überhaupt keine Markierungen.

Blätter

Die wechselständigen Blätter sind gefiedert und fein geteilt, wobei die genauen Befiederungsmuster je nach Art und Blatttyp variieren. Zum Beispiel sind die Stängelblätter von C. maculatum- Pflanzen typischerweise 2-4 gefiedert, aber die Grundblätter sind 1-3 gefiedert. Die Blätter und Blattstiele sind hellgrün. Ähnlich der Stängelfärbung zeigen einige Arten und Sorten violette Flecken auf den Blättern und Blattstielen.

Blumen

Endständige Blütenstände bestehen aus vielen kleinen Blüten, die je nach Art weiß, gelb oder grün gefärbt sind. Die Blüten sind in schirmförmigen Dolden gruppiert. Pflanzen der Gattung Conium haben zusammengesetzte Dolden mit mehreren kuppelförmigen Trauben, die sich von einem zentralen Punkt aus verzweigen. Die Blüten haben einen Durchmesser von etwa 2 mm und die schirmförmigen Dolden haben einen Durchmesser von 1–8 cm.

Früchte

Die zweisamigen Früchte sind eines der wichtigsten Unterscheidungsmerkmale zwischen den Arten. Sie sind relativ rund, leicht abgeflacht und dunkelgrün oder braun. Je nach Art sind sie 2,5 bis 4 mm lang. Einige Arten haben charakteristische hellbraune Rippen, einige haben Rippen, die auffällig geknickt sind (ausgewalzte Kanten) und andere zeigen relativ unausgeprägte Rippenmuster.

Saatgut

Jede Pflanze produziert typischerweise zwischen 1.700 und 39.000 Samen, und 40-85% keimen unter geeigneten Bedingungen. Die Samen bleiben jedoch 3 bis 6 Jahre nach der Verbreitung lebensfähig. Da diese Pflanzen eine große Anzahl von Samen produzieren und an verschiedenen Standorten wachsen, können sie in einigen Fällen als invasiv angesehen werden.

Chemische Zusammensetzung

Giftige Alkaloidverbindungen sind in allen Geweben von Conium- Pflanzen vorhanden. Wenn sich eine Blüte zu einer Frucht entwickelt und reift, wandeln sich die vorhandenen Alkaloide von γ-Conicein zu Coniin und schließlich zu N-Methylconiin um . Bei Einnahme unterbrechen diese Verbindungen das zentrale Nervensystem, lähmen die Atemmuskulatur und führen schließlich zum Tod durch Atemversagen.

Artendifferenzierung von anderen Pflanzen

Mitglieder der Gattung Conium können leicht mit essbaren Pflanzen der Familie Apiaceae verwechselt werden. Conium- Pflanzen haben Blätter ähnlich der Petersilie ( Petroselinum crispum ) und Wurzeln ähnlich der Pastinake ( Pastinaca sativa ). Anhand einiger Merkmale lassen sich die giftigen Conium- Pflanzen jedoch von anderen harmlosen Apiaceae-Pflanzen unterscheiden. Zum Beispiel verströmen Coniumblätter und -stiele beim Zerkleinern einen üblen Geruch. Außerdem sticht die Art C. maculatum durch ihr violettes Fleckmuster hervor.

Taxonomie

Der Gattungsname "Conium" bezieht sich auf das griechische koneios- Wort für " Drehen " oder "Wirbeln" und spielt auf die schwindelerregende Wirkung des Pflanzengiftes nach der Einnahme an. Im Volksmund bezieht sich "Hemlock" am häufigsten auf die Art C. maculatum , aber es bezieht sich auch auf Cicuta- Arten (Wasserschierling), wobei beide Arten in ihren physikalischen Eigenschaften ähnlich sind und beide hochgiftig sind.

Die Gattung Conium wurde 1753 von Carl Linnaeus aufgestellt . Mehrere Botaniker wie JFM Cannon, GH Leute und JH Ross haben historisch argumentiert, dass die südafrikanischen Arten von Conium nur wenige bedeutende Unterschiede aufweisen. Einige behaupten sogar, dass die Gattung überhaupt keine eigenständigen Arten hat. Sie argumentieren, dass die Populationen im südlichen Afrika „das Ergebnis der zufälligen Einführung einiger weniger Individuen sein könnten, die genetisch einen sehr begrenzten Bereich der Gesamtvariabilität der Art darstellten“. Einige glauben, dass jede Art von Conium ein Synonym für C. maculatum ist . Andere glauben, dass es zwei bis drei verschiedene südafrikanische Conium- Arten gibt .

Geschichte

Conium maculatum , auch bekannt als Gift-Hemlock, wurde erstmals von Carl Linnaeus in seiner 1753 erschienenen Veröffentlichung Species Plantarum beschrieben . Es war die erste beschriebene Art innerhalb der Gattung. "Maculatum" bedeutet gefleckt und bezieht sich auf die für diese Art charakteristischen violetten Flecken.

Conium chaerophylloides wurde vom dänischen Pflanzensammler Christian Friedrich Ecklon (1795-1868) und dem deutschen Botaniker Karl Ludwig Philipp Zeyher beschrieben . 1828 kamen sie in Südafrika zusammen und bildeten eine Partnerschaft. Für das nächste Jahrzehnt bauten sie ihre Sammlung auf, in der fast 2000 Gattungen und Arten beschrieben wurden.

Sowohl C. fontanum als auch C. sphaerocarpum wurden von der südafrikanischen Botanikerin Olive Mary Hilliard und dem englischen Botaniker Brian Laurence Burtt beschrieben . Gemeinsam veröffentlichten sie 1985 ihre Klassifikationen im South African Journal of Botany .

Spezies

Ab Dezember 2020 akzeptiert Plants of the World Online sechs Arten:

Conium chaerophylloides

Conium chaerophylloides , zwei bis drei Meter hoch, zeichnet sich durch seine einzigartigen gelbgrünen Blüten aus. Gruppen vieler dieser kleinen Blüten bilden obkonische Dolden . Die äußeren Strahlen (Einzelblüten) bilden mit dem Ansatzpunkt einen Winkel, wodurch die Dolde eine kegelartige Form erhält, die sich von der Basis des Blütenstandes auffächert. Sie produzieren runde, 4 mm lange, dunkelbraune oder grüne Früchte mit tiefen, hell gefärbten Rippen.

Conium fontanum

Conium fontanum drückt eine ähnliche obkonische Doldenanordnung aus, produziert jedoch etwas größere Früchte und entwickelt die für die anderen Arten der Conium- Gattung charakteristischen weißen Blüten . Die Frucht ist normalerweise größer als 4 mm lang, mit Rippen von der gleichen dunkelgrünen oder braunen Farbe wie der Rest des Fruchtknotens. Diese Pflanzen werden je nach Sorte ein bis drei Meter hoch.

Conium Hilliburttorum

Conium Hilliburttorum wurde nicht immer als eigenständige Art innerhalb der Gattung erkannt. Wie C. sphaerocarpum haben diese Pflanzen weiße Blüten, die in halbkugelförmigen Dolden und kleinen Früchten gruppiert sind. Diese Forscher argumentieren jedoch, dass die Anatomie der Früchte und der Eierstöcke sie signifikant von C. sphaerocarpum unterscheidet . Sie entwickeln ähnlich große Früchte; jedoch C. hilliburttorum Frucht zeigt prominent Rippen, während C. sphaerocarpum Frucht ist relativ glatt. Die Ovarien von C.hilliburttorum sind mit Tuberkeln oder kleinen klumpigen Auswüchsen bedeckt, wie die Früchte von C. chaerophylloides . Allerdings C. chaerophylloides haben Pflanzen gelbe oder grüne Blumen, und sie wachsen viel größere Früchte und sind viel größer.

Conium maculatum

Conium maculatum zeichnet sich durch rote oder violette Flecken entlang des haarlosen grünen Stängels aus. Einige Sorten der südafrikanischen Art zeigen eine mäßige Fleckenbildung an der Basis des Stängels, aber die meisten sind einfach grün. Es wächst weiße Blüten in schirmförmigen Trauben.

Illustration von Conium maculatum
aus dem 19. Jahrhundert (aus Köhlers Heilpflanzen )

Conium sphaerocarpum

Conium sphaerocarpum bildet ähnlich gefärbte, aber etwas kleinere Früchte, die weniger als 3,5 mm lang sind. Der Fruchtknoten ist relativ glatt, mit fast ganz flachen, unauffälligen Wülsten. Außerdem sind die kleinen weißen Blüten in halbkugelförmigen Dolden angeordnet . Die äußeren Strahlen jeder Dolde ragen horizontal heraus und bilden eine Halbkugelform, wobei die flache Kante an der Basis der Dolde und die Kuppel vom Befestigungspunkt weg zeigt. Diese Art neigt dazu, kürzer zu werden als andere innerhalb der Gattung.

Evolution

Conium ist eine Gattung innerhalb der Familie der Apiaceae. Die Familie der Apiaceae stammt aus Australasien in der späten Kreidezeit . Conium gehört zur Unterfamilie der Apioideae, die sich vor 45,9 bis 71,2 Millionen Jahren im südlichen Afrika von den anderen Unterfamilien der Apiaceae abgespalten hat.

Toxinentwicklung

Die Entwicklung der Toxizität bei Conium- Pflanzen und bei Apiaceae- Pflanzen hat mehrere Theorien. Apiaceae- Pflanzen enthalten sekundäre Verbindungen, bei denen es sich um Verbindungen handelt, die oft nur auf eine Familie, Gattung oder eine Pflanzenart beschränkt sind, die zwischen diesen kleineren Gruppen variiert und für die täglichen physiologischen Bedürfnisse der Pflanze wahrscheinlich nicht wesentlich ist. Diese sekundären Verbindungen werden verwendet, um die Interaktionen der Pflanzen mit anderen Organismen zu vermitteln, beispielsweise zur Verhinderung von Herbivorie . Gottfried S. Fraenkel bezeichnete 1959 die Verteilung von Sekundärstoffen innerhalb der Apiaceae und anderer Familien als reziproke adaptive Evolution . Ehrlich und Raven nannten 1964 Fraenkels Prozess Koevolution . Sie behaupteten, dass sekundäre Verbindungen sich diversifizieren, indem sie als neue Verbindung auftauchen, die eine Pflanze vor Pflanzenfressern schützt. Aufgrund dieses Schutzes vor Herbivorie und Mutation oder Rekombination in einem Insekt kann die Pflanze wieder anfällig für Herbivorie werden, wenn ein Insekt die Mittel entwickelt, um das von der sekundären Verbindung erzeugte Toxin zu entgiften oder zu tolerieren. Mit diesem neuen Merkmal hat das Insekt eine neue Anpassungszone, mit der es sich diversifizieren kann, und die Pflanze verfügt über einen bestimmten Satz angepasster Pflanzenfresser. Dies wird bei Conium beobachtet , wo C. maculatum einen adaptiven Pflanzenfresser, Agonopterix alstromeriana, hat .

Verteilung

Conium maculatum stammt aus Nordeuropa, Westasien und Nordafrika. C. chaerophylloides , C. fontanum und C. sphaerocarpum sind alle im südlichen Afrika beheimatet.

Conium maculatum wurde in Amerika, dem südlichen Afrika, China, Neuseeland und Australien eingeführt. Sie wurde ursprünglich als Gartenpflanze aus Europa in die Vereinigten Staaten gebracht. C. maculatum wurde durch den Transport von Getreide in andere Teile der Welt eingeschleppt. In vielen Gebieten, in denen C. maculatum eingeschleppt wurde, ist sie zu einer invasiven Art geworden .

Ökologie

Alle Arten von Conium sind für den Menschen und mehrere Arten von Säugetieren giftig; dennoch dienen einige als Nahrungsquelle für einige Insekten. Darüber hinaus wird die Invasivität von Conium- Arten in nicht-heimische Habitate dokumentiert. Es ist nicht bekannt, wovon die Verbreitung von Conium in neue Umgebungen hauptsächlich angetrieben wird.

Zerstreuung

Samen der Conium-Pflanzen fallen in die Nähe der Eltern und sind zur Verbreitung hauptsächlich auf abiotische und biotische Vektorübertragungen angewiesen. Für biotische Übertragungen ist dokumentiert, dass Nagetiere und Vögel Samen verbreiten, die sich am Fell der Tiere festklammern. Die Einschleppung der Pflanzen von ihrem Heimatland in neue Lebensräume durch den Menschen (entweder versehentlich durch Samenkontamination oder absichtlich als Gartenpflanze oder Heilkraut) ist ebenfalls eine vermutete Ursache dafür, dass die Pflanze in mehreren Regionen invasiv ist, aber diese sind nicht üblich.

Ökologische Beziehungen

Als Unkraut können sich Conium- Pflanzen in Grasland und andere Gebiete mit geringer Vegetation ausbreiten und lokale Grasarten verdrängen. Die Pflanzen verbreiten sich sehr schnell und sind mit einheimischen Gräsern sehr konkurrenzfähig.

Koniumpflanzen nutzen ihre Toxizität, um ihre ökologischen Interaktionen mit anderen Arten zu vermitteln. Obwohl die Conium- Pflanzen giftig sind, haben mehrere Wirbellose und einige Insekten Mechanismen entwickelt, um die Toxizität von Chemikalien bei der Nahrungsaufnahme der Pflanzen zu vermeiden. Eine Mottenart, Agonopterix alstroemeriana , befällt C. maculatum .

Die Pflanzen dienen als Wirt für verschiedene Viren, Bakterien und Insekten, darunter die Karottenrostfliege Psila rosae ; das Bakterium Xylella fastidiosa ; Karotten-Dünnblattvirus ; Sellerie-Mosaikvirus ; und Alfalfa-Mosaik-Virus . Im Jahr 2015 wurde ein neuartiges Poison Hemlock Virus Y (PHVY) aus Blattproben von C. maculatum mit leichten Mosaik- und Venenvergilbungssymptomen isoliert , die von Feldern im Südosten des Iran gesammelt wurden. Serologisch wurde gezeigt, dass das Virus mit Potyviren verwandt ist .

Wirtschaftliche Auswirkung

Koniumpflanzen sind für eine Vielzahl von Tieren giftig, darunter Kühe, Schafe, Ziegen, Schweine, Kaninchen, Elche, Geflügel und Menschen. Einige der Auswirkungen des Verzehrs dieser Pflanzen auf Tiere sind Muskelkrämpfe, Durchfall, Depressionen, Skelettfehlbildungen und Tod. Tatsächlich sind die wichtigsten Verluste von Conium- Pflanzen die Toxizität von Nutztieren. Ein geschätzter jährlicher Verlust von Vieh durch diese Pflanzen im Westen der USA belief sich auf 340 Millionen US-Dollar.

Obwohl sie hauptsächlich auf Nicht-Ackerflächen zu finden sind, konkurrieren Conium- Pflanzen mit kommerziellen landwirtschaftlichen Pflanzen, einschließlich verschiedener Gemüse- und Getreidearten. Es wurde in Mais-, Kichererbsen-, Gemüse- und Obstgärten gefunden. Zu den betroffenen Regionen gehören Ozeanien , die Iberische Halbinsel , Mitteleuropa und die Vereinigten Staaten. Wirtschaftliche Ernteverluste aufgrund der Conium-Invasion sind nicht so weit verbreitet oder schwerwiegend wie die Auswirkungen auf Tierfarmen, und es liegen nur wenige Daten zu Ernteverlusten aus diesen Regionen vor.

Verwendet

Historisch wurden die Blätter und Blüten von Conium- Pflanzenarten wegen ihres dekorativen Aussehens geschätzt und als dekorative Zierpflanzen gezüchtet und gehalten. Koniumpflanzen wurden auch als natürliche Barrieren und in der Medizin als Heilmittel verwendet. Als das Wissen, dass von Conium- Pflanzen produzierte Chemikalien für Menschen und Säugetiere giftig sind, weit verbreitet wurde, hat ihre Verwendung als Zierpflanzen und als Behandlungsmittel abgenommen.

Heute sind Arten der Gattung Conium nicht bekannt und werden als Unkraut eingestuft. Vor allem C. maculatum wird jedoch weiterhin in der Medizin als Inhaltsstoff verwendet. Darüber hinaus hat die Produktion giftiger Chemikalien, die ihre weit verbreitete öffentliche Verwendung eingeschränkt haben, die Erforschung der potenziellen Anwendungen der Chemikalien in der Landwirtschaft angeregt.

Pestizide

Von Pflanzen dieser Gattung produzierte und isolierte Chemikalien haben Anti-Insekten- und Anti-Raubtier-Eigenschaften und wurden für die Verwendung in der Landwirtschaft untersucht. Es wurde nachgewiesen, dass Coniine gegen Blattläuse und Schmeißfliegen wirksam ist. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass Extrakte von Conium- Pflanzen Fusarium pallidoroseum hemmen , eine Pilzkrankheit, die bei Maulbeeren Zweigfäule verursacht. Diese Erkenntnisse wurden jedoch noch nicht in die Praxis umgesetzt.

In Behandlung

Extrakte von Conium- Pflanzen wurden als Beruhigungsmittel und krampflösende Mittel verwendet. Wegen der Giftigkeit der Pflanzen wurde die Verwendung als Medizin Anfang des 20. Jahrhunderts eingestellt.

Heute gibt es keine akzeptierten Verwendungen für die Pflanzen der Gattung Conium als Behandlungsmittel. Trotz schwerwiegender Sicherheitsbedenken und fehlender unterstützender wissenschaftlicher Beweise wird C. maculatum weiterhin als Homöopathie oder Hausmittelbehandlung für verschiedene Erkrankungen wie Angstzustände, Muskelkrämpfe, Bronchitis, Keuchhusten, Asthma und Arthritis eingesetzt. Über die Wechselwirkungen der Pflanze mit anderen Arzneimitteln und die Behandlungsdosen liegen nur wenige Informationen vor.

Andere Verwendungen

Conium maculatum wurde als Zierpflanze in Nordamerika eingeführt und in die Vereinigten Staaten und Südkanada importiert. Pflanzenliebhaber kultivieren diese Pflanzenart auch heute noch.

Da Pflanzen der Conium- Arten als gefährlich für Säugetiere bekannt sind, werden sie auch als natürliche Zäune zwischen Landstrichen verwendet, um Raubtiere wie Wölfe zu blockieren. Es wird entlang von Bächen oder Flüssen und in der Nähe von Zäunen und Weiden angebaut.

Toxizität

Alle Arten von Conium sind für Menschen, viele Säugetiere und Vögel (in größeren Dosen) hochgiftig. Nahezu alle Pflanzenteile sind für den Menschen giftig und der Verzehr eines beliebigen Teils der Pflanze kann zu Vergiftungen führen. In den meisten Fällen kommt es zu einer Vergiftung durch eine falsche Identifizierung der Pflanze als essbare Art, wie die C. maculatum- Wurzel mit wilder Pastinaken oder ihre Blätter mit Petersilie.

Auswirkungen auf Mensch und Tier

Conium maculatum ist insbesondere für schwangere und stillende Frauen sowie für Kinder, bei denen eine Vergiftung durch den Verzehr geringer Mengen von C. maculatum aufgetreten ist, als gefährlich bekannt . Diese Pflanzenarten und andere der Gattung Conium sind für größere Säugetiere, einschließlich Rinder, Reiter und andere Haustiere, giftig. Sie sind auch dafür bekannt, Geburtsfehler bei domestizierten Tieren zu verursachen. Vögel scheinen vom Verzehr dieser Samen dieser Pflanzen nicht so stark betroffen zu sein, aber sie können in größeren Dosen auch vergiftet werden.

Pharmakologie

In Schierling, acht Piperidin - Alkaloide , bekannt starke physiologische Wirkungen zu verursachen, wurden isoliert. Zwei der acht Verbindungen, g-Conicein und Coniin , wurden mit der höchsten Konzentration gemessen und tragen zur Toxizität der Pflanze bei. Andere Alkaloide, die in Hemlocktanne identifiziert wurden, umfassen Methylconiin, Ethylpiperidin und Pseudoconhydrin.

Bei größeren Tieren sind die akuten Toxizitätsdosen für C. maculatum bei Schweinen im Vergleich zu Rindern und bei Schafen im Vergleich zu Ziegen niedriger. Im Einzelnen betragen die Toxizitätsdosen 3,3 mg/kg für Rinder, 15,5 mg/kg für Pferde und 44,0 mg/kg für Schafe.

Behandlung

Eine Magenspülung wird bei größeren Tieren durchgeführt, die Conium- Pflanzen verzehrt haben. Bei Tieren, die begonnen haben, Symptome zu zeigen, werden eine Unterstützung der Atmung und eine Behandlung mit Aktivkohle und einem Kochsalzlösungsmittel verwendet. Auch menschliche Patienten, die Conium- Pflanzen eingenommen haben, erhalten eine unterstützende Atmung und Aktivkohlebehandlung .

Als Gift

Conium maculatum (Gift-Hemlock) ist berüchtigt für seine Verwendung als Gift. Eine kleine Überdosis des Pflanzenextrakts führt zu einer Lähmung, bei höheren toxischen Dosen führt dies zum Aufhören der Atmungsfunktion mit anschließendem Tod. Poison Hemlock wurde in der Vergangenheit bei offiziellen Hinrichtungen und Attentaten verwendet. Es wurde auch verwendet, um Gefangene zu exekutieren; Tatsächlich ist bekannt, dass Sokrates an einer tödlichen Überdosis des Giftes gestorben ist.

Anbau

In der Vergangenheit wurden Conium- Arten als Zierpflanzen angebaut. Da sie für einige Pflanzenzüchter attraktive Blüten hat, wurde sie aus Europa als Gartenpflanze in die USA eingeführt. Es wurden jedoch Fälle dokumentiert, in denen Pflanzen unsachgemäß angebaut wurden, bei denen die Art, insbesondere C. maculatum, mit gewöhnlichen essbaren Pflanzen wie Pastinaken, Petersilie, Wildsellerie und Anis verwechselt und versehentlich für den menschlichen Verzehr gezüchtet wurde.

Heutzutage ist eine absichtliche Einführung von Conium- Pflanzen als Gartenpflanze oder lebendes Exemplar für die Kräuterheilkunde in neue und bestehende Regionen weniger wahrscheinlich.

Anmerkungen

1 Artennamen haben Conium als C abgekürzt . gefolgt von der Artentaxonomie.

Verweise

Externe Links