Kolanussgallen ( Andricus lignicola ) an Stieleichen , verursacht durch eine Gallwespe

Pflanzengallen (vom lateinischen galla , „Eichenapfel“) oder Cecidien (vom griechischen kēkidion , „herausquellend“) sind eine Art von wuchernder Wucherung an den äußeren Geweben von Pflanzen. Pflanzengallen sind abnorme Auswüchse [ 1 ] von Pflanzengewebe , ähnlich gutartigen Tumoren oder Warzen bei Tieren. Sie können durch verschiedene Parasiten verursacht werden , von Viren , Pilzen und Bakterien bis hin zu anderen Pflanzen, Insekten und Milben . Pflanzengallen können so hochorganisierte Strukturen sein, dass ihre Ursache festgestellt werden kann, ohne den eigentlichen Erreger zu identifizieren. Dies gilt insbesondere für Pflanzengallen, die durch Insekten und Milben verursacht werden. Die Erforschung von Pflanzengallen wird als Cecidologie bezeichnet.

Taxonomisches Spektrum

Pflanzengallen werden durch eine Vielzahl von Organismen verursacht, darunter Tiere wie Insekten, Milben und Nematoden; Pilze; Bakterien; Viren; und andere Pflanzen.

Insekten

Insektengallen sind die charakteristischen Pflanzenstrukturen, die von einigen pflanzenfressenden Insekten als Mikrohabitate gebildet werden. Es handelt sich um Pflanzengewebe, das vom Insekt kontrolliert wird. Gallen dienen dem Gallbildner sowohl als Lebensraum als auch als Nahrungsquelle. Das Innere einer Galle kann essbare, nährstoffreiche Stärke und andere Gewebe enthalten. Manche Gallen fungieren als „physiologische Senken“, indem sie Ressourcen aus den umliegenden Pflanzenteilen in der Galle konzentrieren. [ 2 ] Gallen können dem Insekt auch physischen Schutz vor Fressfeinden bieten. [ 3 ] [ 4 ]

Insektengallen entstehen in der Regel durch von den Insektenlarven in die Pflanzen injizierte chemische Substanzen und gegebenenfalls durch mechanische Beschädigung. Nach der Gallenbildung entwickeln sich die Larven im Inneren bis zu ihrer vollen Größe und verlassen die Pflanze dann. Zur Gallenbildung müssen die Insekten die Zeit der schnellen Zellteilung in den Pflanzen nutzen: die Vegetationsperiode, in gemäßigten Klimazonen meist im Frühling, in den Tropen jedoch länger.

Die Meristeme , in denen die Zellteilung der Pflanze stattfindet, sind die üblichen Orte für Gallen. Insektengallen können jedoch auch an anderen Pflanzenteilen wie Blättern, Stängeln , Zweigen , Knospen , Wurzeln und sogar Blüten und Früchten auftreten . Die gallenverursachenden Insekten sind in der Regel wirtsspezifisch und manchmal auch gewebespezifisch an den Pflanzen, die sie befallen .

Zu den gallenbildenden Insekten gehören Gallwespen , Gallmücken , Gallfliegen , Minierfliegen , Blattläuse , Schildläuse , Blattflöhe , Thripse , Gallmotten und Rüsselkäfer . [ 5 ]

Viele Gallinsekten sind noch nicht beschrieben. Schätzungen gehen von mehr als 210.000 Arten aus, Parasitoide gallenbildender Insekten nicht mitgerechnet. [ 6 ]

Cynipidenwespen

Mehr als 1400 Gallwespenarten verursachen Gallen. Etwa 1000 davon gehören zur Tribus Cynipini , deren Wirtspflanzen hauptsächlich Eichen und andere Mitglieder der Buchengewächse (Fagaceae) sind . [ 6 ] Taxonomisch sind sie oft auf eine einzige Wirtsart oder eine Gruppe verwandter Arten beschränkt.

Nicht-cynipiden Wespen

Einige Wespen anderer Gruppen, wie etwa der Diplolepididae und der Chalcidoidea , verursachen ebenfalls Pflanzengallen.

Wanzen

Zu den Wanzenarten , die Gallen verursachen, gehören die Blattlaus Pachypsylla celtidisumbilicus und die Wollige Blattlaus Adelges abietis , die Nadelbäume wie die Sitka-Fichte und die Gemeine Fichte parasitiert .

  • Hemipterengallen
  • Entwicklung von Ananas-Pseudozapfengallen an Fichten, verursacht durch die Wollige Blattlaus Adelges abietis
    Entwicklung von Ananas-Pseudozapfengallen an Fichten , verursacht durch die Wollige Blattlaus Adelges abietis
  • Ananasgalle aufgeschnitten, um die wolligen Blattlauslarven im Inneren zu zeigen
    Ananasgalle aufgeschnitten, um die wolligen Blattlauslarven im Inneren zu zeigen
  • Ananasgalle an Sitka-Fichte, verursacht durch Adelges abietis
    Ananasgalle an Sitka-Fichte, verursacht durch Adelges abietis
  • Pachypsylla celtidisumbilicus (Zürgelbaum-Galle)
    Pachypsylla celtidisumbilicus (Zürgelbaum-Galle)

Zweiflügler

Einige Zweiflügler wie die Gallmücken der Familie Cecidomyiidae , Dasineura investita und Neolasioptera boehmeriae , sowie einige Minierfliegen der Familie Agromyzidae verursachen Gallen.

Milben

Milben der Familie Eriophyidae verursachen häufig Gallen an ihren Wirtspflanzen. Die Familie umfasst mehr als 3.000 beschriebene Arten, die eine Vielzahl von Pflanzen befallen.

Nematoden

Nematoden sind mikroskopisch kleine Würmer, die im Boden leben. Einige Nematoden ( Meloidogyne- Arten oder Wurzelgallennematoden ) verursachen Gallen an den Wurzeln anfälliger Pflanzen. Die Gallen sind oft klein. [ 7 ] [ 8 ]

Pilze

Viele Rostpilze rufen Gallen hervor, darunter der Westliche Gallrost , der verschiedene Kiefernarten befällt , und der Apfel-Zeder-Rost . Gallen sind häufig an Blättern und Früchten der Gefleckten Zwerg-Millettie (Millettia pinnata) zu beobachten . Blattgallen ähneln kleinen Keulen, Blütengallen hingegen sind kugelförmig. Exobasidium induziert oft spektakuläre Gallen an seinen Wirtspflanzen.

Der mit Zizania latifolia , einem Wildreis, assoziierte Pilz Ustilago esculenta produziert eine essbare Galle, die in den chinesischen Provinzen Zhejiang und Jiangsu als Nahrungsmittel sehr geschätzt wird . [ 9 ]

Bakterien und Viren

Zu den gallenbildenden Bakterien gehören Agrobacterium tumefaciens und Pseudomonas savastanoi .

Ein gallenbildendes Virus wurde 1979 an Reispflanzen in Zentralthailand entdeckt und als Reisgallenverzwergung bezeichnet. Die Symptome umfassten Gallenbildung an Blattspreiten und Blattscheiden, dunkelgrüne Verfärbung, verdrehte Blattspitzen und eine reduzierte Anzahl an Trieben. Einige Pflanzen starben im Gewächshaus im fortgeschrittenen Stadium der Infektion ab. Der Erreger wurde nach einer zweiwöchigen Inkubation durch die Wanze Nephotettix nigropictus übertragen . Polyedrische Partikel mit einem Durchmesser von 65 nm im Zytoplasma der Phloemzellen traten stets in Verbindung mit der Krankheit auf. Es konnte keine serologische Verwandtschaft zwischen diesem Virus und dem der Reisgallenverzwergung festgestellt werden.

Pflanzen

Die halbparasitäre Mistel bildet an ihren Wirtspflanzen holzige Strukturen, die manchmal als Gallen bezeichnet werden. [ 10 ] Komplexere Wechselwirkungen sind möglich; die parasitäre Pflanze Cassytha filiformis ernährt sich mitunter bevorzugt von Gallen , die von der Gallwespe Belonocnema treatae hervorgerufen werden . [ 11 ]

Verwendung

Galläpfel sind reich an Harzen und Gerbsäure und wurden in großem Umfang zur Herstellung von beständigen Tinten (wie Eisengallustinte ) und adstringierenden Salben, zum Färben und zur Ledergerbung verwendet . Der Talmud [ 12 ] erwähnt die Verwendung von Galläpfeln sowohl im Gerbprozess als auch als Farbstoffgrundlage für Tinte.

Die mittelalterliche arabische Literatur verzeichnet zahlreiche Verwendungszwecke der Galle ( arabisch: عفص ˁafṣ) . Die Aleppo-Galle , die an Eichen in Nordsyrien wächst , gehörte in dieser Zeit zu den wichtigsten Exportgütern Syriens. Ein Händler berichtet, dass eine Lieferung Gallen aus Suwaydiyya bei Antiochia den hohen Preis von 4,5 Dinar pro 100 Pfund erzielte. Hauptsächlich dienten die Gallen als Beizmittel für schwarze Farbstoffe; außerdem wurden sie zur Herstellung hochwertiger Tinte verwendet. Darüber hinaus wurden sie als Heilmittel gegen Fieber und Magen-Darm- Erkrankungen eingesetzt. [ 13 ]

Siehe auch

Ähnliche Strukturen (keine Gallen):

Referenzen

  1. ^ „gall(4)“ . Merriam-Webster Online Dictionary . Abgerufen am 16. November 2007. Eine abnorme Auswucherung von Pflanzengewebe, die in der Regel durch Insekten- oder Milbenparasiten oder Pilze verursacht wird und manchmal eine wichtige Quelle für Tannine darstellt .
  2. ^ Larson, KC; Whitham, TG (1991). „Manipulation von Nahrungsressourcen durch eine gallenbildende Blattlaus: die Physiologie von Sink-Source-Interaktionen“, Oecologia 88 (1): 15–21. doi : 10.1007/BF00328398 .
  3. ^ Weis, AE; Kapelinski, A. (1994). „Variable Selektion derGallengröße von Eurosta. II. Eine Pfadanalyse der ökologischen Faktoren hinter der Selektion“, Evolution 48 ( 3 ): 734–745. doi : 10.1111/j.1558-5646.1994.tb01357.x .
  4. ^ Stone, GN; Schonrogge, K. (2003) „Die adaptive Bedeutung der Morphologie von Insektengallen“, Trends in Ecology & Evolution 18 (10): 512–522. doi : 10.1016/S0169-5347(03)00247-7 .
  5. ^ Volovnik, SV (2010). „Rüsselkäfer der Unterfamilie Lixinae (Coleoptera, Curculionidae) als Gallbildner“, Entomological Review , 90 (5): 585–590. doi : 10.1134/S0013873810050052 .
  6. ^ a b Brandão-Dias, Pedro FP; Zhang, Yuanmeng Miles; Pirro, Stacy; Vinson, Camila C.; et al. (2022). „Beschreibung der Biodiversität im Genomzeitalter: Eine neue Art der Gallwespe Cynipidae aus der Nearktis und ihr Genom“. Systematic Entomology . 47 (1). Wiley: 94–112 . Bibcode : 2022SysEn..47...94B . doi : 10.1111/syen.12521 . ISSN 0307-6970 . 
  7. ^ Krusberg, LR (1963). „Wirtsreaktion auf Nematodeninfektionen“. Annual Review of Phytopathology . 1 (1). Annual Reviews: 219–240 . Bibcode : 1963AnRvP...1..219K . doi : 10.1146/annurev.py.01.090163.001251 . ISSN 0066-4286 . 
  8. ^ Williamson, VM; Hussey, RS (1996). „Nematodenpathogenese und -resistenz in Pflanzen“ . The Plant Cell . 8 (10). Oxford University Press: 1735–1745 . doi : 10.1105 /tpc.8.10.1735 . ISSN 1040-4651 . PMC 161311. PMID 8914324 .   
  9. ^ Terrell, EE; Batra, LR " Zizania latifolia und Ustilago esculenta , eine Gras-Pilz-Assoziation", Economic Botany 36 (3): 274–285. doi : 10.1007/BF02858549 .
  10. ^ Thoday, D. (18. Februar 1958). „Arten der Vereinigung und Interaktion zwischen Parasit und Wirt in der Familie der Loranthaceae. III. Weitere Beobachtungen zu Viscum und Korthalsella “. Proceedings of the Royal Society of London. Series B - Biological Sciences . 148 ( 931 ). The Royal Society: 188–206 . Bibcode : 1958RSPSB.148..188T . doi : 10.1098/rspb.1958.0013 . ISSN 2053-9193 . 
  11. ^ Egan, Scott P.; Zhang, Linyi; Comerford, Mattheau; Hood, Glen R. (August 2018). „Botanischer Parasitismus eines Insekts durch eine parasitäre Pflanze“ . Current Biology . 28 (16): R863 –R864. Bibcode : 2018CBio...28.R863E . doi : 10.1016/j.cub.2018.06.024 . PMID 30130501 . 
  12. ^ Bavli, Traktat Gittin:19a
  13. ^ Goitein, Shelomo Dov; Sanders, Paula (1967). Eine mediterrane Gesellschaft: Alltag . University of California Press. S. 405. ISBN 0-520-04869-5Abgerufen am 22. Juni 2020 .

Weiterführende Literatur

  • Blanche, Rosalind (2012). Leben in einer Galle: Die Biologie und Ökologie von Insekten, die in Pflanzengallen leben . Collingwood, Vic.: CSIRO Publishing. ISBN 978-0-643-10643-7Die
  • Redfern, Margaret (2011). Pflanzengallen . London: Collins. ISBN 978-0-00-220144-5Die
  • Russo, Ron (2007). Feldführer zu Pflanzengallen in Kalifornien und anderen westlichen Bundesstaaten . Berkeley, Kalifornien: University of California Press. ISBN 978-0-520-24885-4Die