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Gurken Cucumis sativus

Gurken

Taxonomische Klassifikation

Reich Pflanzen (Plantae)
Stamm Tracheophyta (Tracheophyta)
Klasse Magnoliopsida (Magnoliopsida)
Ordnung Cucurbitales (Cucurbitales)
Familie Cucurbitaceae
Gattung Cucumis
Art Cucumis sativus
Wissenschaftlicher Name: Cucumis sativus L.
Akzeptierter Name
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Einleitung

Die Gurke (*Cucumis sativus*) ist eine einjährige, kriechende oder kletternde Rankpflanze aus der Familie der Kürbisgewächse (Cucurbitaceae), deren zylindrische Früchte botanisch als Panzerbeeren gelten, kulinarisch jedoch als Gemüse genutzt werden. Ursprünglich in der Himalaya-Region und Südasien beheimatet, wurde die Art vor etwa 3.000 Jahren in Indien domestiziert und zählt heute mit einer Weltproduktion von über 95 Millionen Tonnen zu den wirtschaftlich bedeutendsten Kürbisgewächsen.[3][1] Historische Quellen verwechselten die echte Gurke häufig mit der Schlangenmelone (*Cucumis melo* subsp. *melo* Flexuosus Group), da *Cucumis sativus* den Mittelmeerraum erst deutlich später erreichte.[3]

Fakten (kompakt)

- Mit einem Wassergehalt von 96 % und einem Brennwert von etwa 16 kcal pro 100 g ist die Frucht extrem kalorienarm. - Zu den ernährungsphysiologisch relevanten Inhaltsstoffen zählen Vitamin K, Vitamin C, Kalium sowie Antioxidantien. - Die in bitteren Varietäten enthaltenen Cucurbitacine besitzen potenzielle entzündungshemmende Eigenschaften. - Neben den klassischen rankenden Typen existieren gezüchtete, kompakte Busch-Varietäten für den Anbau auf begrenztem Raum. - Die Früchte entwickeln sich bei wilden oder unreifen Formen oft mit Stacheln oder Tuberkeln auf dem Exokarp (Außenhaut). - Morphologisch variieren die Früchte je nach Sorte von der bekannten zylindrischen bis hin zu einer sphärischen Form. - Für den Anbau ist ein fruchtbarer Boden mit einem pH-Wert zwischen 6,0 und 7,0 ideal. - Während samenhaltige Sorten auf Bienenbestäubung angewiesen sind, werden im Gewächshaus bevorzugt parthenokarpe (jungfernfrüchtige) Typen kultiviert, um Bitterkeit durch Überreife zu vermeiden. - In Salzlake fermentierte Einlegegurken können durch den Gärprozess probiotische Eigenschaften entwickeln. - Kosmetische Extrakte der Gurke wirken adstringierend (zusammenziehend) und helfen, Hautschwellungen zu reduzieren.[8]

Name & Einordnung

Der wissenschaftliche Name der Art lautet *Cucumis sativus* L., wobei die formale Erstbeschreibung im Jahr 1753 durch Carl von Linné in seinem Werk *Species Plantarum* veröffentlicht wurde. Taxonomisch wird die Spezies innerhalb der Familie der Kürbisgewächse (Cucurbitaceae) in die Gattung *Cucumis* (Untergattung *Cucumis*) eingeordnet.[1] Die domestizierte Form stammt von dem wilden Vorfahren *Cucumis sativus* var. *hardwickii* ab, der historisch unter dem Synonym *Cucumis hardwickii* Royle geführt wurde. Evolutionär gehört die Art zu einer asiatisch-australischen Klade und weist als diploider Organismus einen Chromosomensatz von 2n=14 auf. Zu den engsten Verwandten zählt die Melone (*Cucumis melo*) als Schwestergruppe, während die Anguriagurke (*Cucumis anguria*) ein phylogenetisch eigenständiges Taxon darstellt. Es werden keine formalen Unterarten unterschieden; die Variabilität beschränkt sich auf kultivierte Sortengruppen, die sich in Fruchtgröße und Bitterkeit differenzieren. Historische Bezeichnungen in altindischen Texten (Rig Veda) lauten *urvaruka*, während sich der lateinische Begriff *cucumis* in antiken Quellen vermutlich eher auf Schlangenmelonen bezog.[4] Im Deutschen ist der Trivialname Gurke gebräuchlich, international werden kleine Einlegeformen oft als 'Gherkins' bezeichnet, ein Begriff, der im 16. Jahrhundert dokumentiert wurde.[1][4]

Aussehen & Bestimmungsmerkmale

Die Gurke (*Cucumis sativus*) wächst als einjährige, kriechende oder kletternde Rankpflanze mit rauen, kantigen und behaarten Stängeln, die Längen von 3 bis 5 Metern erreichen können.[1][2] Zur Verankerung und zum vertikalen Wachstum bildet die Pflanze spiralförmige Ranken aus, die auf Berührungsreize reagieren (Thigmotropismus).[1] Die wechselständigen, einfachen Blätter sind herz- bis kreisförmig, messen 7 bis 20 cm in Länge und Breite und besitzen gelappte sowie gesägte Ränder.[4] Charakteristisch für die Blattoberfläche ist eine raue, stachelige Textur, die durch Trichome verursacht wird.[1] Das Wurzelsystem besteht aus einer Pfahlwurzel und einem ausgedehnten Netzwerk flacher Faserwurzeln, die sich primär in den oberen 60 cm des Bodens konzentrieren.[4] Die Blüten sind typischerweise gelb, haben einen Durchmesser von 1–2 cm und entspringen den Blattachseln. Als meist monözische (einhäusige) Pflanze bildet sie separate männliche und weibliche Blüten auf demselben Individuum aus. Männliche Blüten besitzen fünf Staubblätter mit klebrigem Pollen, während weibliche Blüten an einem unterständigen Fruchtknoten erkennbar sind, der sich nach der Befruchtung zur Frucht entwickelt. Botanisch handelt es sich bei der Frucht um eine Panzerbeere (Pepo), deren Form zylindrisch bis kugelförmig variiert und je nach Sorte 10 bis 60 cm lang wird. Die grüne Exokarp-Haut ist bei wilden oder unreifen Exemplaren oft mit Stacheln oder Tuberkeln besetzt, während Zuchtformen wie Salatgurken oft glattschalig sind.[1] Im Inneren umschließt das wasserreiche Fruchtfleisch (ca. 95 % Wassergehalt) die Samen, die sich aus den befruchteten Samenanlagen entwickeln.[1] Die wilde Stammform *C. sativus* var. *hardwickii* unterscheidet sich durch deutlich kleinere, olivenartige und extrem bittere Früchte von den domestizierten Varietäten.[3] Zur Abgrenzung von ähnlichen Arten ist die Chromosomenzahl von 2n=14 relevant, wodurch sie sich von verwandten Spezies wie der Melone (*C. melo*) unterscheidet.[4] Historische Verwechslungen traten häufig mit der Schlangenmelone (*Cucumis melo* subsp. *melo* Flexuosus Group) auf, die morphologisch ähnlich, aber taxonomisch getrennt ist.[3]

Bedeutung, Schäden & Prävention

Als weltweit bedeutende Nutzpflanze erreichte *Cucumis sativus* im Jahr 2023 eine Produktionsmenge von 98 Millionen Tonnen, was einem Marktwert von etwa 6 Milliarden US-Dollar entspricht.[7][1] Die Pflanze ist anfällig für diverse Schädlinge, insbesondere Gurkenkäfer (*Acalymma vittatum* und *Diabrotica undecimpunctata*), die durch Fraßschäden an den Blättern auffallen und als Vektoren für die Bakterienwelke (*Erwinia tracheiphila*) fungieren. Weitere relevante Schadorganismen sind Blattläuse, Wanzen sowie Spinnmilben, die die Vitalität der Bestände beeinträchtigen können. Pilzerkrankungen wie Echter Mehltau (*Podosphaera xanthii*) und Falscher Mehltau (*Pseudoperonospora cubensis*) stellen eine Hauptbedrohung im Anbau dar.[2] Virusinfektionen, darunter das Gurkenmosaikvirus oder das Gurkengrünscheckungsmosaikvirus (CGMMV), führen zu erheblichen Ertragseinbußen und werden zunehmend durch resistente Züchtungen bekämpft.[4][2] Physiologische Schäden entstehen oft durch abiotische Faktoren; Temperaturen unter 10 °C verursachen Kälteschäden in Form von Pitting, während unregelmäßige Bewässerung zu Bitterkeit und Blütenendfäule führt.[1][4] Medizinisch ist die Gurke meist unbedenklich, jedoch können in seltenen Fällen Kontaktallergien oder Verdauungsbeschwerden auftreten. Bei konventionellem Anbau besteht das Risiko von Pestizidrückständen auf der Schale, weshalb gründliches Waschen oder Schälen zur Risikominimierung empfohlen wird.[1] Im Rahmen des integrierten Pflanzenschutzes (IPM) ist eine Fruchtfolge von zwei bis drei Jahren essenziell, um die Lebenszyklen von wirtspezifischen Schädlingen zu unterbrechen. Bauliche und kulturtechnische Maßnahmen wie das Aufleiten an Rankhilfen verbessern die Luftzirkulation und reduzieren den Krankheitsdruck um 20 bis 50 %. Für das Monitoring gelten Schadschwellen, beispielsweise wird bei Gurkenkäfern ein Eingreifen ab einem Käfer pro Pflanze oder 20 % Entlaubung empfohlen.[2] Zur biologischen Abwehr setzt die Pflanze bei Befall flüchtige Terpene frei, die natürliche Feinde wie parasitoide Wespen anlocken.[1] Bekämpfungsmaßnahmen umfassen den Einsatz von Reihenabdeckungen im Jugendstadium, Anwendungen von Neemöl sowie bei Bedarf den gezielten Einsatz von Fungiziden.[2]

Biologie & Lebenszyklus

Die Gurke (*Cucumis sativus*) ist eine einjährige, kriechende oder kletternde Rankpflanze, deren Wurzelsystem aus einer Pfahlwurzel und flachen Faserwurzeln in den oberen 60 cm des Bodens besteht. Der Lebenszyklus beginnt mit der Samenkeimung, die bei optimalen Bodentemperaturen von 20 bis 30 °C innerhalb von 3 bis 10 Tagen erfolgt. Es schließt sich eine vegetative Wachstumsphase von 4 bis 6 Wochen an, in der die Pflanze Blätter und Ranken ausbildet, bevor etwa 50 bis 70 Tage nach der Pflanzung die Fruchtbildung einsetzt. Die Entwicklungsdauer ist stark temperaturabhängig; aktives Wachstum stoppt unter 15 °C, und bei Temperaturen nahe dem Gefrierpunkt erleidet die Pflanze irreversible Schäden. Reproduktionsbiologisch ist die Art meist monözisch, bildet also separate männliche und weibliche Blüten auf demselben Individuum aus. Die Bestäubung erfolgt primär durch Insekten wie Bienen, da der klebrige Pollen nicht durch Wind verbreitet werden kann. Bei erfolgreicher Befruchtung entwickeln sich die Samen im unterständigen Fruchtknoten, während unzureichend bestäubte Blüten oft abortieren. Parthenokarpe Zuchtformen können Früchte jedoch auch ohne Bestäubung und Samenbildung ansetzen. Physiologisch produziert die Pflanze zur Abwehr von Herbivoren Cucurbitacine, bittere Triterpenoide, sowie volatile Terpene, die natürliche Feinde von Schädlingen anlocken. Auf biochemischer Ebene wurden in den Samen spezifische Proteine wie Cusativin identifiziert, die als Inhibitoren der Proteinbiosynthese wirken. Zudem spielen Enzyme wie die Fettsäure-9-Hydroperoxid-Lyase eine Rolle bei der Modifikation flüchtiger Abwehrstoffe. Zu den natürlichen Feinden zählen Gurkenkäfer (*Acalymma vittatum*), Blattläuse und Spinnmilben, die Fraßschäden verursachen oder Krankheiten übertragen. Pathogene wie der Falsche Mehltau (*Pseudoperonospora cubensis*) oder das Gurkengrünscheckungsmosaikvirus stellen signifikante Mortalitätsfaktoren dar. Für ein optimales Wachstum benötigt die Pflanze fruchtbare, gut drainierte Böden mit einem pH-Wert von 6,0 bis 7,0 und eine konstante Feuchtigkeitsversorgung.[2]

Vorkommen und Aktuelle Sichtungen in Deutschland

  • Eberswalde, Kranbau, 16225 Eberswalde, Deutschland

    24.08.2021

Daten: iNaturalist

Vorkommen & Lebensraum

Das ursprüngliche Verbreitungsgebiet von *Cucumis sativus* liegt in Südasien, insbesondere in den Ausläufern des Himalaya in Indien und Nepal.[1] Die wilde Stammform *Cucumis sativus* var. *hardwickii* ist in diesen Regionen sowie im nördlichen Thailand heimisch.[1][4] Von Indien aus breitete sich die Art um 200 v. Chr. nach China aus und erreichte im Mittelalter Europa.[3] Durch die Einführung in Amerika durch Christoph Kolumbus im Jahr 1494 erlangte die Pflanze schließlich eine weltweite Verbreitung.[1][3] Heute wird die Gurke global in warmen bis gemäßigten Klimazonen angebaut, wobei China, die Türkei und Russland zu den Hauptproduzenten zählen.[1] Die Art gedeiht optimal in warmen, feuchten Klimaten bei Temperaturen zwischen 20 und 30 °C und benötigt volle Sonneneinstrahlung.[2][1] Da *Cucumis sativus* frostempfindlich ist und unter 15 °C das Wachstum einstellt, ist das Vorkommen in kühleren Breiten oft an menschliche Pflege gebunden.[4][5] Natürliche Habitate der Wildformen umfassen Buschland und Vorberge, wo die Pflanzen als kriechende oder kletternde Rankengewächse wachsen.[1][4] Bevorzugte Böden sind gut durchlässige, fruchtbare sandige Lehme oder Schlufflehme mit einem pH-Wert zwischen 6,0 und 7,0.[2] In Europa, insbesondere in Deutschland und den Niederlanden, findet der Anbau aufgrund der klimatischen Ansprüche häufig in Gewächshäusern statt, um ganzjährig Erträge zu sichern.[1][7] Moderne Anbaumethoden haben den Lebensraum der Nutzpflanze zudem auf hydroponische Systeme und vertikale Farmen in urbanen Räumen ausgeweitet.[1] In freier Natur ist das Wurzelsystem flach und konzentriert sich auf die oberen 60 cm des Bodens, was eine konstante Feuchtigkeitsversorgung notwendig macht.[4]

Saisonalität & Aktivität

*Cucumis sativus* ist eine einjährige Pflanze, deren physiologische Aktivität streng an warme Umgebungstemperaturen gebunden ist. Das Wachstumsoptimum liegt tagsüber zwischen 20 und 30 °C, während die Entwicklung bei Temperaturen unter 13 °C signifikant stagniert.[2] Als frostempfindliche Art erleidet die Pflanze bereits bei Werten unter 10 °C Kälteschäden und stirbt bei Frost ab, weshalb sie in gemäßigten Klimazonen nicht vegetativ überwintert. Der Lebenszyklus beginnt mit der Keimung, die bei Bodentemperaturen von 20 bis 30 °C innerhalb von 3 bis 10 Tagen erfolgt.[1] Daran schließt sich eine vegetative Wachstumsphase von vier bis sechs Wochen an, bevor etwa 50 bis 70 Tage nach der Pflanzung die Fruchtbildung einsetzt.[4] Im Freilandanbau erfolgt die Aussaat oder Pflanzung erst, wenn die Bodentemperatur stabil mindestens 16 °C erreicht hat. Die reproduktive Phase ist bei nicht-parthenokarpen Sorten auf die Bestäubung durch Insekten, primär Bienen, angewiesen und somit zeitlich mit deren Flugperioden synchronisiert.[2] Die Ernte der Früchte beginnt je nach Sorte und Witterung 45 bis 60 Tage nach der Kulturgründung.[5] Aufgrund der kurzen Entwicklungszeit sind in warmen Regionen oder unter Glas mehrere Sätze pro Jahr möglich, im Freiland beschränkt sich die Saison jedoch auf die frostfreien Monate.[4] Das öffentliche Interesse an Gurken korreliert stark mit dieser biologischen Verfügbarkeit und verzeichnet in Deutschland in den Monaten Juni und Juli die höchsten Werte.[6]

Wissenschaftliche Forschung & Patente

US-2021285008-A1 Biological Anmeldung

Resistenz gegen das Gurkengrünscheckungsmosaikvirus in Cucumis sativus

Seminis Vegetable Seeds Inc. (2021)

Relevanz: 9/10

Zusammenfassung

Hier wird die Züchtung von Gurkenpflanzen beschrieben, die eine erhöhte Resistenz gegen das Gurkengrünscheckungsmosaikvirus (CGMMV) aufweisen. Das Patent stellt Methoden zur Identifizierung und Selektion entsprechender Pflanzen mittels genetischer Marker bereit. Dies ist eine direkte Bekaempfungsmethode gegen einen spezifischen Erreger, der die Gurke befällt. Die Innovation ist hochgradig praxisrelevant für die Landwirtschaft.

WO-0050575-A3 Biological Unbekannt

Nukleinsäuresequenz einer Fettsäure-9-Hydroperoxid-Lyase aus der Gurke (Cucumis sativus)

Calgene Llc (2000)

Relevanz: 8/10

Zusammenfassung

Dieses Patent beschreibt die Isolierung und Nutzung von DNA-Sequenzen, die für das Enzym 9-Hydroperoxid-Lyase in Gurken kodieren. Durch die Expression dieses Enzyms in transgenen Pflanzen können flüchtige Aldehyde modifiziert werden. Dies dient primär der Erhöhung der Krankheitsresistenz der Pflanze. Die Innovation liegt in der genetischen Modifikation zur Stärkung der pflanzeneigenen Abwehr.

ES-2052442-A1 Biological Unbekannt

Verfahren zur Gewinnung einer ribosomalen RNA-Ribonuklease mit proteinbiosynthesehemmender Aktivität aus Samen von Cucumis sativus L. und deren Verwendung

University of Valladolid (1992)

Relevanz: 6/10

Zusammenfassung

Es wird ein Protein namens Cusativin aus Gurkensamen isoliert, das als katalytischer Inhibitor der Proteinbiosynthese wirkt. Das Patent beschreibt den detaillierten Aufreinigungsprozess mittels verschiedener Chromatographie-Schritte bis zur Homogenität. Die Entdeckung bietet Einblicke in die biochemischen Abwehrmechanismen oder Speicherproteine der Samen. Es ist wissenschaftlich relevant für das Verständnis der biologischen Aktivität von Cucumis sativus.

Quellen & Referenzen

  1. https://www.kew.org/plants/cucumber
  2. https://plants.ces.ncsu.edu/plants/cucumis-sativus/
  3. https://ipm.missouri.edu/meg/2014/3/cucumber-a-brief-history/
  4. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9710412/
  5. https://gardeningsolutions.ifas.ufl.edu/plants/edibles/vegetables/cucumbers/
  6. Zeitreihen-Analyse: Suchinteresse (aggregiert)
  7. https://www.hortidaily.com/article/9698906/cucumber-record-broken-244-kg-m2-over-a-single-year-in-2024/
  8. Literaturzusammenfassung: Cucumber