ALLELOPATHIE: EIGENSCHAFTEN, TYPEN UND ANWENDUNGEN - BIOLOGIE - 2025

Die Allelopathie ist die Produktion und Freisetzung von biochemischen Wirkstoffen durch einen Organismus und beeinflusst die Entwicklung anderer Organismen. Der Begriff stammt von den griechischen Wörtern allelon, was eins zu dem anderen bedeutet, und pathos, was leiden bedeutet und sich auf die negative Wirkung eines Organismus auf den anderen bezieht.

Der Begriff wurde erstmals 1937 vom australischen Professor Hans Molisch verwendet, um auf die schädlichen Auswirkungen einer von einer anderen Pflanze freigesetzten Metaboliten auf eine Pflanze hinzuweisen.

Walnussbaum (Juglans regia), bekannt für seine allelopathischen Eigenschaften. Entnommen und bearbeitet von: Franz Eugen Köhler, Köhlers Medizinal-Pflanzen.

Dieses Phänomen wird häufig in agrarökologischen Kulturen eingesetzt, um das Wachstum anderer Organismen zu verhindern, zu hemmen oder zu stimulieren. Auf diese Weise wird der Einsatz künstlicher Chemikalien reduziert oder vollständig beseitigt.

Geschichte

Naturforscher und Wissenschaftler wissen seit mehreren Jahrhunderten, dass einige Pflanzen die Entwicklung anderer beeinflussen oder begünstigen können, obwohl sie die genaue Natur dieser Wechselwirkungen nicht kannten.

Im antiken Griechenland erkannte Theophrastos (285 v. Chr.) Und später Plinius die Existenz von Substanzen oder Attributen, die Störungen zwischen Pflanzen verursachten. Letzteres wird auf die Aromen und Säfte einiger Pflanzen zurückgeführt, die für andere schädliche Eigenschaften haben. Zum Beispiel beeinflussen Rettich und Lorbeerblatt das Wachstum der Rebe.

Plinius nahm auch an, dass der Schatten anderer Pflanzen wie Kiefer und Walnuss die gleichen Eigenschaften hatte. Im Mittelalter schlug er in seinem Garten von Cyrus Bowne (1658) vor, dass "die guten und schlechten Gerüche von Gemüse sich gegenseitig fördern oder schwächen", und betonte die Tatsache, dass die Wirkung sowohl schädlich als auch vorteilhaft sein kann.

Der Schweizer Botaniker Alphonse Louis Pierre Pyrame de Candolle war 1832 der erste, der darauf hinwies, dass Pflanzen chemische Verbindungen produzierten, die an Wechselwirkungen mit anderen Pflanzen beteiligt waren. Schneider und Kollegen fanden im ersten Jahrzehnt erste Hinweise auf allelopathische Wirkstoffe 20. Jahrhundert.

Schneiders Team fand Chemikalien unbekannter Herkunft in erschöpften wachsenden Böden. Diese Produkte hatten schädliche Auswirkungen auf viele Kulturpflanzenarten.

Molish seinerseits war der erste, der den Begriff Allelopathie verwendete, um die Auswirkungen von Chemikalien zu bezeichnen, die von einer Pflanze auf eine andere Pflanze produziert wurden. Diese Chemikalien werden als allelopathische Produkte oder Mittel bezeichnet.

Eigenschaften

Allelopathie ist ein biologisches Phänomen, an dem zwei Organismen beteiligt sind, der Emitter des allelopathischen Mittels und derjenige, der davon betroffen ist. Es kann zwischen Organismen zweier verschiedener Arten oder derselben Art auftreten. In diesem Fall spricht man von Autoalelopathie.

Allelopathische Arten sind hauptsächlich Pflanzen, obwohl Pilze, Protisten, Bakterien und einige wirbellose Tiere wie Korallen und Schwämme allelopathische Mittel produzieren können.

Allelopathische Substanzen sind Metaboliten, die auf unterschiedliche Weise freigesetzt werden können, wenn sich die betroffene Spezies bedroht fühlt oder eine Verletzung erlitten hat. Diese biochemischen Verbindungen haben Auswirkungen auf das Wachstum, das Überleben oder die Reproduktion anderer Organismen.

Tasse Koralle (Tubastrea coccínea). Diese Koralle produziert allelopathische Mittel, die das Wachstum anderer Organismen, einschließlich anderer Korallenarten, hemmen. Entnommen und bearbeitet von: Nhobgood Nick Hobgood.

Typen

Positive Allelopathie

Das von der allelopathischen Spezies direkt oder indirekt freigesetzte Produkt begünstigt den anderen an der Beziehung beteiligten Organismus. Wenn beispielsweise die Brennnessel in der Nähe der Pfefferminze wächst, führt dies zu einer Erhöhung der Produktion der ätherischen Öle der letzteren, aber das an der Beziehung beteiligte allelopathische Mittel ist noch nicht bekannt.

Negative Allelopathie

Dabei wird eine Art durch Metaboliten, die von der anderen Art freigesetzt werden, negativ beeinflusst. Zum Beispiel sind Tomaten, Luzerne und viele andere Arten von Juglona betroffen, einem allelopathischen Mittel, das von Walnüssen produziert wird.

In jüngster Zeit wurde die Ursache einiger Krankheiten, an denen Korallen leiden, auf eine Zunahme der natürlichen chemischen Aktivität allelopathischer Mittel zurückgeführt, die von marinen Makroalgen freigesetzt werden, und zwar aufgrund des Anstiegs des Säuregehalts der Ozeane aufgrund von Verschmutzung.

Chemische Natur allelopathischer Mittel

Die Sekundärmetaboliten, die in Pflanzen als allelopathische Mittel identifiziert wurden, sind chemisch sehr unterschiedlich. Einige der identifizierten Gruppen umfassen die folgenden.

Aliphatische Verbindungen

Zu diesen Verbindungen gehören Säuren wie Essigsäure oder Bernsteinsäure sowie Alkohole, darunter Methanol, Ethanol und Butanol. Diese Verbindungen hemmen die Keimung und das Wachstum von Pflanzen.

Ungesättigte Lactone

Sie haben eine starke hemmende Wirkung auf das Pflanzenwachstum. Zu diesen Arten von Substanzen gehört Protoanemonin, das von verschiedenen Arten von Ranunculaceae produziert wird. Die Verwendung in der Natur als allelopathisches Mittel ist jedoch noch nicht nachgewiesen.

Lipide und Fettsäuren

Verschiedene Fettsäuren wie Linolsäure, Palmitinsäure und Laurinsäure haben eine das Pflanzenwachstum hemmende Wirkung. Ihre Rolle bei der Allelopathie ist unbekannt.

Terpenoide

Unter diesen sind Monoterpene die Hauptbestandteile der ätherischen Öle von Gemüse. Forscher haben die allelopathische Wirkung von Monoterpenen aus verschiedenen Pflanzen wie der Gattung Pinus und Eukalyptus gegen Unkräuter und Kulturpflanzen nachgewiesen.

Cyanogene Glykoside

Einige dieser Verbindungen wie Amygdalin und Prunasin zeigen eine allelopathische Aktivität durch Hemmung der Keimung und / oder des Wachstums.

Aromatische Verbindungen

Sie stellen die unterschiedlichste Gruppe allelopathischer Mittel dar. Dazu gehören Phenole, Benzoesäure und Zimtsäure sowie deren Derivate, Chinone, Cumarine, Flavonoide und Tannine.

Alkaloide

Verbindungen wie Kokain, Koffein, Chinin und Strychnin wirken keimhemmend. Andere Alkaloide können das Pflanzenwachstum hemmen und sogar tödlich sein, wie z. B. Koffein, das verschiedene Kräuterarten eliminieren kann, ohne einige kultivierte Arten zu beeinträchtigen.

Auf dem Foto des Bodens, auf dem Casuarina-Streubäume wachsen, ist zu sehen, wie diese Bäume das Wachstum anderer Pflanzen um sie herum hemmen (Allelopathie). Entnommen und bearbeitet von: Eric Guinther bei English Wikipedia. .

Anwendungen

Seit vielen Jahren setzen Landwirte Pflanzen ein, die allelopathische Mittel produzieren, um Würmer, Insekten oder Mikroorganismen sowie andere unerwünschte Pflanzen zu bekämpfen oder abzuwehren.

In dieser Reihenfolge von Ideen können solche Pflanzen als Begleiter, Abwehrmittel und sogar verwendet werden, um einige Schädlinge anzulocken und sie so von anderen zu distanzieren.

Begleitpflanzen

Es basiert auf dem Prinzip der positiven Allelopathie. In diesem Fall verbessert die Begleitpflanze den Ertrag oder die Qualität der Produkte ihrer Kollegen. Es kann auch sein, dass beide Arten von Interesse sind. Zum Beispiel verbessert die Zwiebel ihre Leistung, wenn sie beim Anbau von Tomaten, Rüben oder Karotten begleitet wird.

Abweisende Pflanzen

Aromatische Pflanzen produzieren im Allgemeinen Metaboliten, die Insekten und andere Schädlinge fernhalten. In der Landwirtschaft wird dieses Phänomen genutzt, indem aromatische Pflanzen mit anderen Kulturen ausgesät werden, um sie als natürliches Abwehrmittel zu verwenden. Zum Beispiel dient Oregano als Abwehrmittel für Ameisen, Fliegen und Blattläuse.

Fallenpflanzen

Im Gegensatz zum vorherigen Fall gibt es Pflanzen, die für Insekten und andere Schädlinge besonders attraktiv sind. Landwirte verwenden diese Arten als Köder, um solche Eindringlinge von anderen Pflanzen fernzuhalten.

Sobald die Schädlinge in der Köderpflanze konzentriert sind, sind sie leichter auszurotten. Rue zum Beispiel ist sehr attraktiv für Fliegen und Motten.

Andere Verwendungen umfassen die Gewinnung von Pflanzenextrakten, die die allelopathischen Mittel zur Verwendung als natürliche Insektizide enthalten. Die Methoden und Techniken zur Gewinnung dieser Extrakte sind sehr vielfältig und können von einfacher Mazeration und Abkochung bis hin zu aufwendigeren Prozessen wie der Extraktion durch Soxlet oder Perkolation variieren.

Einige dieser allelopathischen Mittel werden sogar industriell erhalten und kommerziell genutzt, können jedoch ähnliche nachteilige Wirkungen wie herkömmliche kommerzielle Herbizide aufweisen.

Verweise

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