Warum gibt es so viele Heilpflanzen?

Frage

Nicht wenige Pflanzenarten können für medizinische Zwecke verwendet werden Wiki . Beispielsweise ist Filipendula ulmaria reich an Acetylsalicylsäure (Aspirin).

Ein Allel, das eine für ein Raubtier nützliche Substanz produziert, sollte sich nicht in der Population festsetzen! Warum gibt es so viele drogenähnliche Pflanzen?

Gedanken

Hier sind einige (intuitive, unklare oder weit hergeholte, nicht erschöpfende und nicht ausschließliche) Hypothesen, die mir einfallen:

  1. Weil Pflanzen wollen, dass ihre Samen aufgenommen werden, um sich zu vermehren

  2. Liegt es daran, dass so viele Substanzen unsere Homöostase beeinflussen, dass viele Pflanzen giftig und viele nur zufällig gesund sind? Gesunde Inhaltsstoffe sind keine Anpassungen, sondern Nebenprodukte der Evolution.

  3. Die für uns nützlichen Substanzen haben sich eigentlich entwickelt, um Fressfeinde abzuwehren. Diese Substanzen sind in hoher Dosierung giftig und daher wirksam gegen Fressfeinde, die klein sind oder viele Pflanzen fressen (pflanzenfressend). Diese Substanzen könnten in niedriger Dosierung tatsächlich eine wohltuende Wirkung haben. Zum Beispiel ist eine Substanz, die das Blut dicker macht, sehr giftig, es sei denn, Sie essen nur ein bisschen davon, während Sie bluten.

  4. Wir (Primaten oder was auch immer für ein Taxon Sie in Betracht ziehen möchten) haben uns entwickelt, um die umgebende Umwelt zu nutzen. Substanzen, die neutral waren, wurden nützlich. Der Vorteil der Empfindlichkeit gegenüber verschiedenen Produkten führt dazu, dass wir durch die Wahl unserer Nahrungsquelle heilen können. Daher kann unser Verhalten durch die Entwicklung einer Empfindlichkeit gegenüber verschiedenen Substanzen als Verstärkung der Immunität (und anderer Anti-Krankheits-Systeme) wirken. Wenn dies zutrifft, könnten wir erwarten, dass die Häufigkeit des Vorhandenseins einer Pflanzenart die Wahrscheinlichkeit beeinflusst, dass unsere Homöostase beim Verzehr beeinträchtigt wird.

  5. Auswahl der Abstammung. Abstammungslinien, die Substanzen produzieren, die auf die eine oder andere Weise im Körper von Raubtieren aktiv sind, unterliegen aufgrund dieser Substanzen vielen verschiedenen Selektionskräften. Daher haben sie eine höhere Artbildungsrate als andere Linien.

  6. Einige nicht pflanzenfressende Arten in großen Populationen zu halten (indem man ihnen hilft), ist der beste Weg, pflanzenfressende Arten in kleinen Populationen zu halten (aufgrund von Territorialkonkurrenz, Raubtierbeziehungen usw.).

Thks für Sie Antworten! Ich denke, Sie beide haben grob gesagt die Hypothese 3 gewählt. Nehmen wir noch einmal das Beispiel Salicylsäure. Diese Säure hat eine wichtige pharmakologische Wirkung, wird aber von der Pflanze nicht direkt zur Selbstverteidigung verwendet. Es ist nichts anderes als ein Hormon (und keine Sexualmetaboliten wie Nikotin, Proanthocyanidine, Menthol, Cyanide usw.).
Warum also hat die Filipendula ulmaria ein Hormon entwickelt, das eine pharmakologische Wirkung auf den Menschen hat (und alle Säugetiere, denke ich, und vielleicht sogar alle Deuterostom oder mehr)? Hypothese 3 liefert keine Erklärung für Chemikalien, die nicht an der Toxizität beteiligt sind.
Ich denke, Sie könnten in die Falle tappen, "wenn es einen Grund gibt" ... Wie viele andere Chemikalien sind in derselben Pflanze vorhanden, die keine Wirkung auf den Menschen haben? Nur weil eine bestimmte Verbindung mit einem Protein beim Menschen interagiert, heißt das nicht, dass sie sich aus diesem Grund entwickelt hat. Sie sollten bedenken, dass sa eine sehr einfache aromatische Struktur hat, und es ist nicht verwunderlich, dass es mit anderen Proteinen als den pflanzeneigenen Proteinen interagieren kann. Auf jeden Fall ist Sa in großen Mengen tatsächlich giftig, daher würde im konkreten Fall noch Erklärung Nr. 3 gelten.
Nun, ich tappe nicht in diese Falle. Dies würde bedeuten, dass eine Kombination der Hypothesen 2 und 3 für das Vorhandensein dieser Chemikalien verantwortlich ist.
@Remi.b - Nur zur Verdeutlichung, ein sekundärer Metabolit wird nicht unbedingt ausschließlich zur Verteidigung verwendet, es ist einfach eine Verbindung, die für die Pflanze nicht schädlich ist, wenn sie nicht vorhanden ist. Beispielsweise sind einige sekundäre Metaboliten Pigmente, einige sind Hormone und einige sind an der strukturellen Unterstützung beteiligt (z. B. Lignine, die aus phenolischen Verbindungen stammen). Unabhängig davon ist ein "Sexondärmetabolit" (siehe Ihren ersten Kommentar) vermutlich ein Freudscher Tippfehler .
@J.AlfredPrufrock Guter Punkt! Vielen Dank

Antworten (2)

Vielleicht kann man auch die Frage formulieren: „Warum ist es üblich, dass Pflanzen Chemikalien produzieren, die pharmakologische oder toxikologische Wirkungen auf Mensch und Tier haben? Raubtiere, produzieren Verbindungen, die die Physiologie von Tieren so beeinflussen, dass es für ein Raubtier nicht vorteilhaft ist, sie zu konsumieren, was Ihrer dritten Hypothese nahe kommt. Denken Sie daran, dass der pharmakologische Nutzen weitgehend anthropozentrisch und relativ ist. Zum Beispiel könnte eine Pflanzenverbindung, die den Blutdruck senkt, zur Behandlung von Bluthochdruck verwendet werden, aber wenn die Pflanze in ihrem ursprünglichen Zustand in nennenswerter Menge konsumiert würde, könnte dies den Esser in einen Schock, Herzstillstand usw. versetzen.

Die meisten pharmakologisch wirksamen Verbindungen aus Pflanzen umfassen eine Klasse von Verbindungen, die als sekundäre Metaboliten bekannt sind: metabolische Zwischenprodukte, die nicht nennenswert an Funktionen des Wachstums, der Atmung usw. beteiligt sind (oft als Beweis für einen Abwehrmechanismus interpretiert).

Probieren Sie diesen Wikipedia-Artikel aus und sehen Sie, was Sie denken: http://en.wikipedia.org/wiki/Plant_defense_against_herbivory

Die Hauptklassen von Sekundärmetaboliten in Pflanzen sind: Terpene, die Polyisoprenoide sind, phenolische Verbindungen, einschließlich der polyphenolischen Verbindungen, die eine beliebte Studie in der Naturstoffforschung sind, und Alkaloide (zusammen mit anderen stickstoffhaltigen Verbindungen).

+1 für eine gute Antwort (und einen tollen Benutzernamen, schön, einen Wissenschaftler zu sehen, der Poesie mag :)).
Schön zu sehen, dass der Wikipedia-Artikel die Arbeit von Raven und Ehrlich zitiert (die eine Koevolution von pflanzenchemischen Abwehrkräften und Insektenantagonismus hypothetisiert).

Erstens existierten die meisten Pflanzen oder andere natürliche Heilmittel schon lange, bevor wir von ihnen wussten; Es ist nicht so, dass Pflanzen Drogen nachahmen, sondern dass Drogen Pflanzen nachahmen.

Um Ihre Frage kurz zu beantworten: Verbindungen, die wir für unseren eigenen medizinischen Nutzen verwenden können, tun oft andere Dinge, wir passen sie nur für unsere eigenen Zwecke an. Penicillin ist wahrscheinlich das beste Beispiel. Es hat sich nicht entwickelt, um es Menschen zu ermöglichen, Bakterien zu bekämpfen, es entstand in Pilzen und half Pilzen, Bakterien anzugreifen. wir haben es uns einfach angeeignet. Ähnlich verhält es sich mit Pflanzenstoffen wie Taxol (technisch gesehen wieder Pilze). Ein weiteres gutes Beispiel findet sich in meiner letzten Antwort zum Thema Schlangengift . Während viele dieser Verbindungen für den Menschen toxisch sind, sind sie sehr ähnlich oder sogar identisch mit Verbindungen, die in unterschiedlichen Dosen von Vorteil sein können.

Substanzen wie Capsaicin (alias Schärfe) und Koffein sind eigentlich Reizstoffe, die Pflanzen verwenden, um Fressfeinde zu verhindern, aber wir sind bei bestimmten Anwendungen und Dosen ganz wild auf sie. Gleiches gilt für die Substanzen in Senf, Ingwer oder Pfeffer. Stellen Sie sich all die pflanzlichen oder tierischen Chemikalien vor, die wir nicht verwenden!

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