Studie zeigt, dass Blattform und -größe wilde Kokapflanzen nicht zuverlässig von solchen unterscheiden können, die zur Kokainproduktion angebaut werden

Ein neuer Artikel in Molekularbiologie und Evolution sagt, dass, obwohl das Büro der Vereinten Nationen für Drogen- und Verbrechensbekämpfung seit Jahrzehnten jährliche Daten über Kokaanbaugebiete in Südamerika sammelt, um die Errichtung illegaler Plantagen und die damit verbundene Abholzung zu überwachen, Wissenschaftler nicht zuverlässig zwischen verschiedenen Arten von Kokapflanzen unterscheiden können.

Obwohl die Identifizierung oft auf der Blattform und -größe basiert, spiegelt dies nicht die Unterschiede zwischen Kokasorten wider, die zur Gewinnung des Alkaloids Kokain (dem Wirkstoff der Freizeitdroge) angebaut werden, Koka, das zu traditionellen Zwecken angebaut wird, und Kokapflanzen, die in freier Wildbahn wachsen.

Südamerikanisches Koka ist seit mindestens 8.000 Jahren eine wichtige Nutzpflanze für viele Anden- und Amazonas-Gemeinschaften und spielt auch heute noch eine wichtige Rolle für den Lebensunterhalt von Millionen Südamerikanern. Die Menschen nutzen ihre Blätter, die reich an Wirkstoffen sind (darunter auch Kokain), für kulturelle Rituale, medizinische Behandlungen, Nahrungsergänzungsmittel und als tägliches Stimulans.

Im letzten halben Jahrhundert hat jedoch die weltweite Nachfrage nach dem Alkaloid Kokain, die allein durch die industrielle Gewinnung dieser Verbindung getrieben wurde, zu einer intensiven Landwirtschaft dieser Pflanze geführt und sie in den Mittelpunkt bewaffneter Konflikte und Abholzung gerückt.

Koka gehört zur Gattung Erythroxylum, zu der mehr als 270 verschiedene Arten gehören, von denen viele in den amerikanischen Tropen heimisch sind. Von diesen kommen zwei Arten der angebauten Kokapflanze in im Wesentlichen unterschiedlichen Regionen im Nordwesten Südamerikas vor. Die am häufigsten angebaute Art ist Erythroxylum coca (Huánuco coca). Die Sorte Coca stammt aus den feuchten Bergwäldern der Osthänge der Anden Perus und Boliviens, die Sorte Ipadu aus dem Amazonasgebiet.

Das weniger kultivierte Erythroxylum novogranatense wird seit jeher in den Trockentälern der Kordilleren und der Sierra Nevada de Santa Marta angebaut. Die Sorte Truxillense (Trujillo-Koka) wurde von Landwirten in den Trockengebieten im Nordwesten Perus für den traditionellen Gebrauch angebaut und dient als Geschmacks- und Stimulanszusatz für das Erfrischungsgetränk Coca Cola.

Die Blätter dieser beiden Arten, Pflanzen, die speziell vom Menschen kultiviert und an die menschliche Umgebung angepasst wurden, unterschieden sich vermutlich von den Blättern eng verwandter wilder Erythroxylum-Arten, da sie kleiner, runder und weicher waren. Um sie zu unterscheiden, sind die Blätter von E. Coca sind im Allgemeinen runder als die von E. Novogranatense. Dieser einfache Unterschied wurde vor Ort für Studien zur Überwachung von Kokaplantagen genutzt.

Aber Unterschiede in der Blattgröße und -form sind nicht unbedingt eine zuverlässige Methode zur Unterscheidung von Pflanzentypen. Trotz umfangreicher Studien sind die Grenzen zwischen kultivierten Kokasorten und ihren wilden Verwandten nur unzureichend definiert. Um dieser Herausforderung zu begegnen, verwendeten die Forscher 1.163 Blattumrisse von 342 digitalen Herbariumexemplaren von wildem und kultiviertem Koka, um Daten zu Größe und Form zu extrahieren. Mithilfe statistischer Methoden zeigten sie, dass es ein hohes Maß an Überschneidungen zwischen Arten (und ihren Sorten) gibt, was mit ziemlicher Sicherheit zu Fehlidentifikationen im Feld geführt hat.

Dies unterstreicht auch die Bedeutung der Nutzung verschiedener Quellen für die Pflanzenklassifizierung. Ein unzureichendes Klassifizierungssystem für Koka könnte die Beschreibung neuer Sorten verhindern. Dies ist für Plantagen zur Kokaingewinnung relevant, trägt aber vor allem auch zur Kenntnis der Identität von Sorten mit verbesserten Eigenschaften für alternative Verwendungszwecke bei, beispielsweise Nahrungsergänzungsmittel, Fasern oder Pigmente, die bereits aus diesen Pflanzen gewonnen werden.

„Wir überdenken die Klassifizierung von Kokapflanzen, ob kultiviert oder wild, nachdem wir neue Daten zu ihren Blättern und Genen hinzugefügt haben“, sagte Fabio Andrés Ávila vom New York Botanical Garden, einer der Autoren der Studie. „Dies ist wichtig für die Artenvielfalt Kolumbiens und für Gemeinden, die Koka für traditionelle Zwecke verwenden, da es ihnen neue Informationsquellen über die Pflanzen bietet, von denen sie abhängig sind. »

In dieser Studie untersuchten die Forscher auch die genetischen Beziehungen zwischen Kokapflanzen. Sie verglichen die Ergebnisse mit der bestehenden taxonomischen Klassifizierung und bewerteten, wie gut Blattform und -größe mit der Genetik übereinstimmten, und untersuchten, ob dies zur Unterscheidung von Arten und Sorten verwendet werden könnte.

Die Untersuchung genetischer Gruppen von Koka und die Verwendung zeitlicher Modelle ermöglichten es ihnen, das Datum des Auftretens verschiedener Arten und Sorten von Koka abzuschätzen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Entwicklung verschiedener Kokapflanzen lange vor der Ankunft des Menschen in Südamerika vor 15.000 Jahren begann, obwohl der Zeitpunkt für das Auftreten von Kokapflanzen, die angebaut wurden und Kokain produzierten, ungewiss bleibt.

Obwohl Form und Größe der Blätter Merkmale aufwiesen, die nur bei kultivierten Kokas zu finden sind, nämlich eine insgesamt rundere Form und eine schmalere Basis, stellten die Forscher fest, dass diese Merkmale für Identifizierungszwecke unzuverlässig waren. Die Studie unterstreicht vielmehr das Potenzial genetischer Techniken als präzisere Methode zur Identifizierung und Überwachung von Kokapopulationen.

„Eines der Hauptziele unserer Forschung ist die Bereitstellung eines stabilen Klassifizierungssystems und einer umfassenden genetischen Datenbank. Dies wird es uns ermöglichen, die verschiedenen Populationen, Sorten und Arten der angebauten Kokapflanze und ihrer wilden Verwandten sicher zu identifizieren“, sagte Oscar Alejandro Pérez-Escobar vom Royal Botanic Gardens in Kew, ein weiterer Autor der Studie.

„Ein solches System ist für die Entwicklung nachhaltiger Bioprospektionsprogramme unerlässlich, und der Kokabaum birgt in dieser Hinsicht ein enormes Potenzial.“ Zunächst ist es jedoch wichtig, die wertvollen Eigenschaften der Pflanze von ihrer Assoziation mit Freizeitdrogen zu trennen, ihre Wahrnehmung neu zu gestalten und ihre positiven Verwendungsmöglichkeiten hervorzuheben. »