Solanales, õistaimede kartulijärjestus, sealhulgas viis perekonda 165 perekonnaga ja enam kui 4080 liiki. Kaks perekonda on suured ja sisaldavad enim haritud taimi: Solanaceae (öövarred) ja Convolvulaceae (hommikune hiilgus).
Solanales kuulub tuharaliste klade (ühe ühise esivanemiga organismid) ehk õistaimede sümmeetrilisse sugupuusse botaanilise liigitussüsteemi Angiosperm Phylogeny III rühma (APG III) euasterid I rühma (vt angiosperm). Järjekord on kõige tihedamalt seotud Lamialese ja Gentianalesega.
Solanaceae
Solanalese suurim perekond on kartuli- või öösärglaste sugukond Solanaceae, kuhu kuulub umbes 100 perekonda ja ligi 2500 liiki. Enamik neist on troopilised, kuid perekond on ka parasvöötmes hästi esindatud. Selle suurim mitmekesisus on koondunud Lõuna-Ameerika lääneossa, ulatudes Kesk-Ameerikasse ja Mehhikosse. Perekonda kuuluvad suuremad põllukultuuride taimed nagu kartul, tomat, paprika, baklažaanid, tubakas ja aedpetuunia. Perekonna vähem tuntud liikmete hulka kuuluvad Physalis ixocarpa (tomatillo) ja Solanum beetaceum (tamarillo ehk puutomat), mida kasutatakse laialdaselt Mehhikos, Kesk-Ameerikas ja Andides.
Solanaceae oluliste dekoratiivsete perekondade hulgas on Brugmansia, Cestrum, Nicandra, Nicotiana, Nierembergia, Petunia, Salpiglossis, Schizanthus, Solandra ja Solanum. Dekoratiivtaimena kasvatatud Nicotiana liigid erinevad tubakat tootvatest liikidest.
Solanaceae sisaldab erakordselt rikkalikku ravimtaimede hulka. Solanaceae'st saadud oluliste alkaloidide hulka kuulub atropiin, mida kasutatakse lihasrelaksandina ja mitut tüüpi mürkide vastumürgina (nt närvgaasimürgitus). Paljud liigid on mürgised; surmajuhtumid on seostatud rohelise lihaga kartulite, surmava ööküünla (belladonna; Atropa belladonna), pika toruga andmebaaside (Brugmansia) jaanalindude ja muude liikidega. Lisaks on tubakat seostatud vähi ja muude haigustega.
Mitmed Solanaceae liikmed olid seotud nõidustavadega keskaegses Euroopas, Lõuna-Ameerikas ja mujal. Mõiste jimsonweed (Datura stramonium) pärineb 1676. aastast, kui Briti väed hallitiseerisid mitu päeva pärast taime söömist salatites, mille nad valmistasid pärast Nathaniel Baconi mässu kokkuvarisemist Virginias Jamestownis. Mandragora officinarum'il (mandrake) on paksud mugulakujulised juured, mis meenutavad inimese vormi, ja see sisaldab võimsat alkaloidset hüosotsüamiini. Sajandite jooksul on seda kasutatud nii ravimina (anesteetikumina) kui ka hallutsinogeenina.
Perekonna looduslikku jaotust on maskeerinud paljud liigid, mis on inimeste poolt juhuslikult ja tahtlikult oma looduslikest elupaikadest viimase paarisaja aasta jooksul välja vedanud, andes vale mulje hästi jaotunud kosmopoliitsest taimeperekonnast. Näide on Daturast, kus kahte tuntud liiki kirjeldati esmakordselt Indiast juba ammu, ehkki perekond on täielikult Uue Maailma päritolu. Neid kahte ja teisi liike vedasid Euroopa merereisijad varsti pärast Ameerika avastamist. Sarnaselt olid sellised olulised põllukultuurid nagu kartul, tomat, paprika ja tubakas Lõuna-Ameerikast väljaspool teada kuni 1500. aastateni, kui varased maadeavastajad need Euroopasse tagasi viisid.
Perekondlikud omadused
Solanaceae'd on enamasti ravimtaimed, põõsad või puitunud epifüüdid, ehkki perekonnas on mõned puud. Mõned liigid on viinapuud või hemiepifüüdid, kuid need on harva keerduvad. Lateks puudub peres. Lehed on vahelduvad, kuid sageli ebavõrdsete paaridena, väiksemad lehed sarnanevad mõnikord vartele. Lehed võivad olla terved või mitmeti jagatud. Mõnikord esinevad kandelehed, kuid breteoolid esinevad harva. Lilled on enamasti täiuslikud (st mõlemad sugu esindavad ühte ja sama õit) ning õieosad esinevad nelja või viie kordselt. Tupplehed on erineval määral ühendatud. Porrud avanevad sageli külgmiste pooride kaudu ja pikisuunas avanedes on nektariketas. Munasarja koosneb tavaliselt kahest sulanud vaibast, mille igas süvendis on mitu kuni mitu munarakku. Vili on marja või kapsel ja sisaldab üldiselt palju seemneid.
Solanaceae lilli tolmeldavad peamiselt putukad, kuid linnud ja nahkhiired tolmlevad mõnda troopilist liiki. Perekond sisaldab nii laiade õitega lilli, mis meelitavad üldiseid tolmeldajaid, kui ka ebakorrapäraseid kitsaste avadega õisikuid, mis meelitavad spetsialiseerunud mesilasi. Mitmel rühmal on torukujulised või öise lõhnaga korolid, mis meelitavad koid. Nektarit toodetakse tavaliselt plaadilt, mis varjab munasarja. Paljudel liikidel on otsmiste pooridega sipelgad, mida paljud tolmlevad mesilasrühmad (mitte mesilased) “summutavad”. Selle tegevuse käigus haarab mesilane hambumusest kinni ja oma kaudseid lennulihaseid raputades põhjustab õietolmupilve resoneerimine pooridest. Lõplike pärnaavadega liigid, näiteks Solanum, tavaliselt nektarit ei tooda.
Lycianthe's on umbes 200 liiki, peamiselt Neotroopilistes metsades, kuid mõnede liikidega ka troopilises Aasias. Teine suur, kuid halvasti tuntud perekond Neotroopilistest metsadest on Cestrum, kus on umbes 175 liiki. Dekoratiiv- ja ravimtaimede tõttu on paremini tuntud Nicotiana (tubakas), mida on 95 liiki, peamiselt Lõuna-Ameerika lääneosas, kuid äärepoolsete rühmadega Mehhikos ja Austraalias ning isoleeritud liike ookeanisaartel ja Edela-Aafrikas. Physalis (Mehhiko) ja Lycium (parasvöötme piirkonnad) on kumbki 50 või enam liiki ning lisaks veel umbes kaheksa sugukonda, kus on 20 või enam liiki.
Kartul
Üks suurimaid ja tuntumaid õistaimede perekondi on Solanum (kartuli perekond), millel on umbes 1 250 kuni 1700 liiki. Solanumis on umbes 450 liiki tähekarvalisi okasrühmi, mis, ehkki kõige paremini arenenud Lõuna-Ameerikas, on rikkaliku levikuga muudes kohtades, näiteks Aafrikas ja Austraalias. Veel 175 kuni 200 liiki on kartulirühmas, enamasti Lõuna-Ameerika läänepoolsetel kõrgustikel, kuid iseloomulike liikidega Mehhikos ja USA edelaosas. Perekonda kuulub umbes 30 musta öökardirühma liiki, mis on kõige paremini esindatud Lõuna-Ameerika kaguosas, kuid liike on igal mandril.
S. tuberosum (kartul) kodustati esmakordselt Lõuna-Ameerika lääneosas ja toodi Euroopasse 16. sajandil, kuid see ei muutunud seal oluliseks enam kui sajandi jooksul. Enamik täna kasvatatavaid kartuleid on üks liik, kuid Peruu mäestikualadel põlisrahvad kasvatavad endiselt mitmeid teisi mugulaid kandvaid liike. Kartul on maisi, nisu ja riisi järel maailmas tähtsuselt neljas toidukultuur. (Selle majanduslikku tähtsust tunnistas ÜRO, kes kuulutas 2008. aasta rahvusvaheliseks kartuli aastaks.) Söödavad mugulad on laialivalguva tugeva lõhnaga ürdi maa-alune vars. Taimi kasvatatakse silmadest, mis on tegelikult pungad. Kartulitaimed on mõnikord vastuvõtlikud lehemädanikule - mädanemishaigusele, mida põhjustab seen Phytophthora infestans. See haigus tõi kaasa Iiri kartulinälja ja hävitas Euroopa kartulisaagi aastatel 1845–1860. Nälga või näljaga seotud haiguste tõttu kaotas üle miljoni inimese. Peale kartuli toiduks kasutamise, kasutatakse sellest jahvatatud tärklist paberi, tekstiili, maiustuste ja liimide tootmiseks.
Tomat
Solanum lycopersicum (tomat) kuulub Lõuna-Ameerika lääneosas levinud rühma. Kodustamine toimus Mehhikos siiski S. lycopersicum cerasiforme (kirsstomati) juurest, mis on perekonna ainus element, mis esineb looduslikult Lõuna-Ameerikast põhja pool. Kuna kunagi arvati, et need on mürgised, ei muutunud tomatid Euroopas ja Põhja-Ameerikas populaarseks toidueksemplariks enne 19. sajandit. Botaaniliselt on tomat vili, ehkki seda käsitletakse dieedil köögiviljana. Puutomat (Solanum beetaceum), tuntud ka kui tamarillo, on tihedalt seotud S. lycopersicum'iga ja kannab munakujulisi söödavaid vilju.
Pipar
Paprikad kuuluvad Lõuna-Ameerika perekonda Capsicum. Nagu tomati puhul, kodustati aed-pipart pigem Mehhikos kui Lõuna-Ameerikas, kus esineb perekonna suurem levila. Kodustatud paprikaid on viis liiki - C. annuum (magus paprika), C. baccatum (Peruu paprika), C. chinense (habanero paprika), C. frutescens (kuum paprika) ja C. pubescens (puu paprika). Linnupipar (C. annuum aviculare), aedpipra algvaru, on pärit Floridast ja Texasest nii lõunasse kui Argentiinasse. Kuumades paprikates sisalduv terav aine kapsaitsiin võib olla nahale söövitav ja seda leidub kudedes seemnete all (platsenta). Seda kasutatakse meditsiinis mõnikord stimulandina ja see on Cayenne'i pipra toimeaine. (Must pipar on pärit viinamarjast Piper nigrum, taim, mis pole sugugi Solanaceae'ga seotud.) C. annuum annab vürtspaprika. Sõna chili on pärit Mehhiko emakeelsest sõnast Capsicumi taime kohta.
Tubakas
Tubakas on võib-olla maailma majanduslikult kõige olulisem ravimitehas, mis teenib enamikus maailma majanduses tohutuid sissetulekuid põllumajanduses, töötlevas tööstuses ja turustamises ning samuti tervishoiusektorites tohutuid kulutusi, mis käsitlevad selle kasutamise mõju elanikkonnale. Tubakatooted on valmistatud Nicotiana tabacumist, mis on looduses tundmatu tubaka liik. Selle lähimad sugulased on Lõuna-Ameerika lääneosas. Teine liik, N. rustica, oli tubakas, mille Hispaania viis Euroopasse esmakordselt 1558. aastal; seda tubakat jätkati kasutamist kaua pärast seda, kui leebemat Virginia tubakat (N. tabacum) üldiselt aktsepteeriti. Tubakas on vastupidav, püstine üheaastane ravimtaim. Selle lehed valmistatakse ette kasutamiseks ühena mitmest kääritamisprotsessist, mille täitmine võib võtta isegi neli aastat. Tuntumate mõjudega alkaloid on nikotiin, kuid tubakas sisaldab palju muid alkaloide, mõned neist on veelgi mürgisemad. Mõnes piirkonnas kasutatakse näiteks insektitsiidina pulbrilisi tubakalehti. Nimi tubakas on pärit Lääne-India nimest, mis tähistab seadet kuivatatud lehtede nuusutamiseks.
Baklažaan
Solanum melongena (baklažaan või baklažaan) kodustati troopilise Aasia aiakujuliste solanumiliikide rühmast, kus viljad on mitmesuguse kuju, värvi ja tekstuuriga (siledad või karvased). Kõik viljad on täiesti küpsed kollased (see etapp toimub pärast tavalist söömisetappi). Mõnes viljas, eriti põua all kannatavates taimedes, võib olla kõrge alkaloidide sisaldus, mis põhjustab õudusunenägusid. Nimi baklažaan anti kanade muna meenutavate valgete puuviljadega vormidele, mida endiselt kasvatatakse Tais ja mujal Aasias.
Konvolvulaatsiad
Teine suur sugukond Solanalesis on hommikuse hiilguse perekond Convolvulaceae, kus on 57 perekonnast üle 1600 liigi. Need on keerduvad viinapuud, ravimtaimed või väikesed puud, üksikud võrsed ja mõned veelised. Mõnel on mugulakujulised juured või risoomid ja paljudel on lateks. Lehed on vaheldumisi, enamasti ilma sügelisteta ja sageli õõnsuste nektaritega. Lilliklastritel on tavaliselt kandelehed ja breteoolid. Lilled sisaldavad üldjuhul mõlemast soost, õieosad jagatakse viiest kordsest. Tupplehed on vabad ja imbumatud ning sarved on tavaliselt peaaegu terved, tekitavad sageli pungi ja valguvad pungaga, tavaliselt nektariaalse kettaga. Munasarja koosneb enamasti kahest kuni viiest sulatatud vaibast, igas urakas on üks või kaks munarakku ja vili on marja, pähklit või kapslit. Liike leidub troopilistes või sooja parasvöötme piirkondades, troopikas on nende üldine rikkus kõige suurem. Põhja-Ameerikas ja Euroopas kõige tuttavamad liigid on twining taimed, kuid mujal maailmas on arvukalt ürte, põõsaid ja väikseid puid, paljud neist on kohanenud kuivadele kõrbepiirkondadele nagu tihedad taimepinnad ja okkad. Suurim perekond - Ipomoea (hommikune hiilgus, umbes 500 liigiga), Convolvulus (merevetikas, 100 liigiga) ja Evolvulus (100 liiki) - hõlmavad viinapuude, ravimtaimede, puude ja mõnede veekogude liikumist. Suur parasiitne perekond Cuscuta (dodder, 145 liiki), kes varem asus oma perekonda Cuscutaceae, on nüüd peaaegu kosmopoliitne, pärast seda, kui selle leviala laiendati teiste taimede seemnetega tutvustades.
Ipomoea bataadid (maguskartul) on Lõuna-Ameerika päritolu ja ilmusid vanas maailmas varsti pärast Euroopa kokkupuudet. Bataat on viinapuu paisunud juur, mis kulgeb mööda maad. Populaarne köögivili, eriti Ameerika Ühendriikide lõunaosas, on see Jaapanis, Hiinas ja Vaikse ookeani lõunaosa saartel. Paljudes kohtades konkureerib või ületab riis peamise dieettoodetena. Ameerika Ühendriikides nimetatakse oranži kuni punase niiske ja magusa viljalihaga rassid ekslikult jamssideks - termin, mis osutab õigesti üheiduleheliste perekonna Dioscorea mugulatele või risoomidele. Teistel rassidel on jahune kollane viljaliha ja veel teised on sööda jaoks olulised, kasutades kõiki taimeosi. Ameerika indiaanlaste sõna maguskartuli kohta oli bataas.
Convolvulaceae sisaldab paljusid dekoratiivseid viinapuid Ipomoea (hommikune hiilgus), Convolvulus ja Merremia (puitroos). Mõned Mehhiko liigid Ipomoea annavad vaiku ja mõned Convolvulus liigid annavad roosipuuõli. Mitmeid Convolvulaceae liikmeid, eriti Rivea corymbosa ja I. violacea, on Mehhikos kasutatud hallutsinogeenidena; nad toodavad ergoliini alkaloide, mis on oma struktuurilt väga sarnased LSD-ga. Mehhiko I. purga kuivatatud mugulad tarnivad jalapi, mis on tugev emeetiline (puhastus) ravim.
Convolvulus (püsirohi) ja I. pandurata (maguskartuli viinapuu) on kurikuulsad teiste taimede sidumiseks juhitamatutesse massidesse. Cuscuta (dodder) liigid on lehtedeta parasiidid, kes saadavad teiste taimede ümber keerduvaid kollaseid või oranže varre ja saavad neist toitu spetsiaalsete juurekujuliste struktuuride kaudu, mida nimetatakse haustoriaks; nad on laialt levinud parasiidid, mis põhjustavad majanduslikku kahju saagi- ja viljapuuaedades.
