Chemotaxonomie

Chemotaxonomie ist ein Teil der Taxonomie, bei dem Organismen (hauptsächlich Pflanzen) aufgrund von Unterschieden und Übereinstimmungen in ihrer biochemischen Zusammensetzung klassifiziert werden. Dabei wird der Tatsache Rechnung getragen, dass sich Stoffwechselvorgänge und hier besonders die sekundären Stoffwechsel während des Evolutionsprozesses geteilt haben und sich bei Organismen verschiedene Stoffwechselwege, bedingt durch spezifische Enzyme entwickelt haben.

Weil manche Naturstoffe allein oder hauptsächlich bei bestimmten Arten, Geschlechtern, Familien oder Ordnungen vorkommen, kann dies neben der Morphologie eine Grundlage für taxonomische Einordnungen bieten. Beispiele sind das Vorkommen des Floridzine bei Äpfeln, Colchicin bei der Familie der Lilien, Lycorin bei der Familie der Narzissen, Primin bei Primula und Betacyanin (dem stickstoffhaltigen Farbstoff der Roten Beete) bei der Ordnung Caryophyllales.

Aufgrund der Entwicklung immer besserer Analysemethoden werden Verbindungen, die man früher nur von bestimmten Pflanzen gekannt hat, jetzt auch in kleineren Konzentrationen in anderen Pflanzen nachgewiesen.^[1][2] Ein Beispiel ist Nikotin, das in recht hoher Konzentration (4 %) in Pflanzen der Gattung Nicotiana vorkommt,^[3] bekannt unter anderem durch die gewöhnliche Tabakpflanze Nicotiana tabacum. Nikotin scheint im Pflanzenreich freilich auch in anderen Pflanzen vorzukommen, jedoch in viel geringeren Konzentrationen als bei Nicotiana. Dadurch war dies früher nicht feststellbar.

Bis zu einem gewissen Grad erlebt die Chemotaxonomie jetzt ein Revival, da die Forschung zur Chloroplasten-DNA viel Aufmerksamkeit erhält. Es passiert, dass eine Pflanzengruppe, die jetzt aufgrund von DNA-Werten anerkannt wird, bestimmte Stoffe gemeinsam hat; Stoffe, von denen früher angenommen wurde, dass sie mehrmals im Pflanzenreich entstanden sind, aber die jetzt eben sehr spezifisch nur in einigen Pflanzengruppen vorzukommen scheinen.^[4]

Ein wichtiges Werk in der Chemotaxonomie ist die dreizehnteilige Serie Chemotaxonomie der Pflanzen von Robert Hegnauer. Darin beschreibt er pro Familie das Vorkommen, die Arbeitsweise und die Biosynthese von sekundären Pflanzenstoffen. Andere, knappere Werke sind Chemical Plant Taxonomy von Tony Swain und Systematik des Pflanzenreichs: Unter besonderer Berücksichtigung chemischer Merkmale und pflanzlicher Drogen von Dietrich Frohne und Uwe Jensen. Biochemical Systematics and Ecology ist eine auf Chemotaxonomie gerichtete Fachzeitschrift.

Weblinks

• Chemotaxonomie mit Hilfe von Monoterpenmustern
• Chemotaxonomie: Welche Rolle spielen Verbreitung und Vorkommen sekundärer Pflanzenstoffe zur Klärung taxonomischer Probleme?
• Unterscheidung unklarer Morphotypen von Elodea spp. durch chemotaxonomische und molekulartaxonomische Methoden
• Chemotaxonomie der Pflanzen bei Google Books

Einzelnachweise

1. ↑ Horst Fribolin: Ein- und zweidimensionale NMR-Spektroskopie, 2. Auflage, VCH Weinheim 1992, ISBN 3-527-28507-5.
2. ↑ Manfred Hesse, Herbert Meier, Bernd Zeeh: Spekroskopische Methoden in der organischen Chemie, 3. Auflage. Georg Thieme Verlag, Stuttgart New York 1987, ISBN 3-13-576103-7.
3. ↑ Peter Nuhn: Naturstoffchemie. Mikrobielle, pflanzliche und tierische Naturstoffe. 2. Auflage, S. Hirzel Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart 1990, S. 564, ISBN 3-7776-0473-9.
4. ↑ Søren Rosendal Jensena, Henrik Franzyka, Eva Wallander: "Chemotaxonomy of the Oleaceae: iridoids as taxonomic markers". Phytochemistry 2002, 60, 213–231.