Indigenous Knowledge, morphological variation and genetic diversity of Kava (Piper methysticum Forst.) in Merauke, Papua, Indonesia

Abstract

Die Provinz Papua birgt eine äußerst vielfältige Biodiversität, die es noch von der Forschung zu entdecken gilt. Verschiedene Pflanzen dienen als Wirkstoff und werden traditionell von den Einwohnern angewendet. Der Marind-Stamm lebt im Distrikt Merauke im südlichen Papua. Aufgrund der geographischen Gegebenheiten unterteilt sich der Marind-Stamm in drei Gruppen, die Marind pantai (oder Marind dufh), Marind rawa (oder Marind bob) und Marind darat (oder Marind degh). Eine der am häufigsten traditionell verwendeten Pflanzenarten ist Piper methysticum, das sogenannte Wati. Die Wati-Blätter enthalten aktive Substanzen, die eine sedative Wirkung haben und einen langanhaltenden Schlaf verursachen. Die pharmakologischen Effekte sind den Eingeborenen seit langem bekannt. Die Spezies wird als traditionelle Medizin und als Getränk verwendet. Daher kommt ihr eine Bedeutung für die soziale Interaktion zwischen Einzelpersonen und Gruppen der Gemeinschaft zu. Zudem zeigt Wati, das in der Region des Marind-Stammes wächst, eine hohe morphologische Diversität. Die Eingeborenen haben besondere lokale Namen für jede Sorte oder Cultivar. Aufgrund der Bedeutung von Wati ist diese Art häufig Gegenstand ethnobotanischer Studien. Diese können auf Grundlage des Wissens der drei ethnischen Gruppen hinsichtlich der morphologischen Charakterisierung, der Verwendung, dem Anbau und dem Schutz von Wati durchgeführt werden. Die Methoden in der vorliegenden Studie umfassen Erfassungsmethoden und partizipative Beobachtungen. Die Orte für die Untersuchung wurden in 32 Dörfern gewählt. Informanten wurden nach einem zweckgeleiteten Stichprobenverfahren ausgewählt. Die Daten wurden hauptsächlich durch semistrukturierte und offene Interviews mit mehr als 100 Personen der Gemeinschaft erhoben. Diese Untersuchung verwendete zwei grundsätzliche Ansätze, den emischen und den ethnischen Ansatz. Der emische Ansatz stellt eine auf ethnologischer Forschung beruhende Methode dar, um zu einer Beschreibung der Wahrnehmung und der Vorstellung der Stammesangehörigen oder der Stelle des zu erforschenden Objektes zu gelangen. Der ethnische Ansatz wird auf Evidenzbasis von wissenschaftlicher Taxonomie und Genetik zur Analyse der Wahrnehmung und der Vorstellung von traditionellem Wissen der Bevölkerung vor Ort angewandt. Die Methoden in der botanischen Studie waren darauf gerichtet, die Taxonomie über die Analyse der gesammelten Felddaten aus den Erfassungsmethoden und der Beobachtung aufzuklären. Diese Methodologie wird zur Erstellung eines Inventars von Wati-Gärten und aller Wati-Sorten in jedem Dorf verwendet. Die Beobachtungsmethode wird zur Identifikation des spezifischen Charakters der Morphologie von Wati in den Gärten verwendet und um herauszufinden, wie die Bevölkerung vor Ort die Pflanze in ihrem alltäglichen Leben verwendet. Von Wati wurden Stiele, Blätter und Blüten zur Erstellung eines Trockenherbariums zur Bestimmung im Bogoriense Herbarium-Labor in Bogor (Indonesien) entnommen und falls nötig mit der Literatur abgeglichen. Die weltweite Verbreitung von Piper methysticum wird auf der Basis der Daten von Herbarien anderer Institutionen vorgestellt. Die genetische Diversität wurde zum Abgleich der morphologischen und anatomischen Daten von Wati untersucht. 140 Genetische Studien wurden für jedes beteiligte Labor durchgeführt. Für diese genetischen Analysen wurden nuclear microsatellite markers (nSSRs) und chloroplast microsatellite markers (cpSSRs) verwendet. Die Proben von den unterschiedlichen Pflanzenpopulationen wurden gemäß der geographischen Verteilung der Marind-Gesellschaft (Land-Marind, Strand-Marind und Sumpf- Marind) entnommen. Frische Wati-Blätter wurden von den drei Populationen entnommen. Jede Population bestand aus 30 einzelnen Pflanzen pro Cultivar als Probe. Die Gesamtzahl der Proben belief sich auf 172. Diese Untersuchung verwendete neun nuclear microsatellite markers or Primer (nSSRs) und drei chloroplast microsatellite markers oder Primer (cpSSRs), aber nur vier Primers wurden amplifiziert: PN B5, PN D10, PN G11 und ccmp2. Die Ergebnisse der ethnobotanischen Studie zeigten, dass Wati als heilig betrachtet und die Art bei jeder rituellen Zeremonie verwendet wird. Somit ist Wati eng mit der Kultur des Marind-Stammes verbunden. Die Prozeduren der Zubereitungsrituale und der Anbau von Wati unterscheiden sich bei den Gruppen des Marind-Stammes, aber der Verwendungszweck ist bei allen Gruppen derselbe. Das Wissen des Marind-Stammes, wie es als ein Getränk und für rituelle Zeremonien verwendet wird und wie es angebaut wird, ähnelt dem Wissen anderer Völker in der Südpazifik-Region. Im Allgemeinen wird Wati bei den drei Gruppen des Marind-Stammes unterschiedlich angewendet, identifiziert und klassifiziert, angebaut und gehandhabt. Diese Arbeit untersucht auch die Zuchtsorten von Wati hinsichtlich ihrer Morphologie (Wuchsform), Anatomie (Eigenchaften der Trichome und Stomata) und Genetik. Es zeigte sich, dass morphologische Variationen keine Entsprechung in der Genetik fanden. Die unterschiedliche Morphologie der Cultivare wird für die Klassifikation hinsichtlich des Habitus (Lebensform) (Strauchgröße ± 1 m, 2 m, verglichen mit P.wichimannii mit 4 m, der wie ein kleiner Baum aussieht), Stammfarbe (grün, bräunlich bis rot), Länge der Internodien (1-2 cm, 2-11 cm, 4-14 cm, verglichen mit P.wichimannii, >15cm), Blattdicke (eher dick, dick; dünne Blätter bei P.wichimannii), Weichheit der Blätter (eher weich, eher steif; bei P.wichimannii weich). Anatomisch unterscheidet sich methysticum auf der Ebene der Art von anderen Piper-Spezies wie P.wichimannii und Piper gibilimbum durch unterschiedliche Trichome. Die Unterschiede spiegeln sich ebenfalls in der Genetik wieder: die genetische Diversität variierte nicht in der Anzahl der Allele zwischen Piper methysticum-Cultivaren in der Region Merauke, da keineunterschiedlichen Allele gefunden werden konnten, nur außerhalb der Art Piper methysticum. Die folgenden Allele konnten in den Cultivaren von Piper methysticum gefunden warden: (Cultivar Babid: 7 nSSR-Allele und 1 cpSSRAllel), (Cultivar Safurawe: 8 nSSR-Allele und 1 cpSSR-Allel), (Cultivar Munana: 8 nSSR-Allele und 1 cpSSR-Allel), (Cultivar Wati Kuning: 7 nSSR-Allele und 1 cpSSR-Allel), Piper wichimannii (11 nSSR-Allele und 1 cpSSR-Allel), Piper betle (17 nSSR-Allele und 2 cpSSR-Allele). Die Unterschiede zeigen eine klare Trennung auf Ebene der Art zwischen methysticum, wichimannii und betle. Innerhalb der Diversität der Populationen generierten die drei polymorphic nuclear microsatellite markers insgesamt 20 Allele in den 3 Spezies. Die Anzahl der Allele pro Locus lag im Bereich von 2 für PN G11 bis zu 11 für PN D10. Die höchste Anzahl an Polymorphismen, die in Piper methysticum für den Locus PN D10 gefunden wurden, betrug 9, bei Piper betle und Piper wichimannii sind es für 141 die Loci PN D10 und PN G11 7 Allele, bei Piper methysticum auf dem Lokus PN G11 5 Allele. Bei der genetischen Diversität zwischen den Populationen ergab sich die höchste Anzahl an Allelen pro Spezies pro Population wie folgt: Piper methysticum bei den Sumpf-Marind 9 Allele, bei den Populationen der Strandund Land-Marind 8 Allele, Piper wichimannii nur bei den Land-Marind 11 Allele und Piper betle bei den Sumpf-Marind 13 Allele, bei den Land-Marind Land 11 Allele und schließlich bei den Strand-Marind 10 Allele. Bei der Identifikation der Wati-Varianten und der Aufklärung des Status von Wati in der Region Merauke auf der Basis von indigenem Wissen als auch der Morphologie und Genetik wurde gefunden, das die Wati-Pflanze die Arten Piper wichmannii und Piper methysticum umfasst. Piper methysticum umfasst fünf Cultivare: Babid, Wati Kuning, Safurawe, Palima und Munana. Diese Verteilung von Wati (Piper methysticum und Piper wichimannii) wird nur in Melanesien, Mikronesien und Polynesien gefunden, die zentrale Regionen Ozeaniens bilden. Zur Aufklärung des taxonomischen Status der Wati-Pflanze (Piper methysticum und Piper wichimannii) in Merauke müssen genetische Studien durchgeführt werden, um neue Haplotypen zu entdecken, die in anderen Proben von Wati aus Papua und von anderen Inseln erwartet werden.