Die Trompetenbaumgewächse (Bignoniaceae) sind eine Pflanzenfamilie innerhalb der Ordnung der Lippenblütlerartigen (Lamiales).
Beschreibung mini|Tribus Bignonieae: Illustration von Adenocalymma comosum mini|Tribus Crescentieae: Illustration aus Flore médicale des Antilles, ou, Traité des plantes usuelles, Tafel 182 von Amphitecna latifolia mini|Tribus Tecomeae: Unpaarig gefiederte Laubblätter von Pajanelia longifolia mini|Tribus Tecomeae: Illustration einer zygomorphen Blüte von Tecoma stans
Vegetative Merkmale Die Arten der Trompetenbaumgewächse sind meist verholzende Pflanzen. Sie wachsen als Bäume oder Lianen mit Wuchshöhen von bis zu 30 Metern, gelegentlich auch als Sträucher oder selten als einjährige und ausdauernde krautige Pflanzen.
Die Behaarung (Indument) besteht aus verschiedenen einfachen, gegabelten, sternförmigen, baumförmigen und dick-gestielten Trichomen, innerhalb der Familie treten auch feine Schuppen und Drüsen auf, die ein wichtiges taxonomisches Merkmal darstellen. Jedoch kann die Behaarung auch an unterschiedlichen Teilen einer Pflanze unterschiedlich ausgeprägt sein, so dass nur der Typ der Behaarung, aber nicht das alleinige Vorhandensein oder die Dichte der Behaarung taxonomisch relevant ist.
Holz In den verholzenden Arten sind die heterogen bis homogen angelegten Holzstrahlen von nur einer bis zu acht Zellen breit. Die Struktur des Leitgewebes innerhalb der Tribus Bignonieae ist meist sehr auffällig: Durch anormales sekundäres Dickenwachstum, bei dem das sekundäre Xylem in einigen Bereichen nicht weiter ausgebildet wird, während das Phloem in normalem Grad weiter zunimmt, werden tiefe Furchen im Phloem gebildet oder das Phloem in Keile unterteilt. Dadurch entsteht ein im Querschnitt 4- bis 32-fach gelappter oder gefurchter Xylemzylinder. Die Rinde ist besonders bei den Lianen je nach Gattung oder Art unterschiedlich mit Korkporen versehen; in den Baumgattung sind die Arten trockener Standorte meist mit einer längs gerippten Rinde versehen, während Arten, die feuchtere Standorte bevorzugen, meist dünnere, glattere und abblätternde Rinde besitzen.
Die Zweige sind innerhalb der Familie überwiegend massiv, nur selten sind sie wie in der Gattung Stizophyllum hohl. In einigen Gattungen, wie beispielsweise Catophractes, Rhigozum, Sphingiphila und Parmentiera, treten Stacheln auf.
Laubblätter Die Laubblätter stehen meist gegenständig, gelegentlich wirtelig oder selten wechselständig. Die Laubblätter sind in Blattstiel und Blattspreite gegliedert. Die Blattspreiten sind meist gefiedert oder handförmig zusammengesetzt oder gelegentlich auch einfach. Dabei sind die Laubblätter der Gattungen der Alten Welt meist gefiedert oder daraus abgeleitet einfach, diejenigen der Gattungen der Neuen Welt meist handförmig zusammengesetzt oder daraus abgeleitet einfach. Zusammengesetzte Laubblätter bestehen oftmals aus zwei bis drei Teilblättern. Die Teilblätter können wiederum zusammengesetzt sein, in der Gattung Oroxylum werden Teilblätter bis zur vierten Ordnung gebildet. Bei den Lianen ist das vordere Teilblatt bzw. die vorderen Teilblätter oftmals zu einer einfachen oder zwei- bis mehrfachgeteilten Ranke umgebildet. Die Spitze der Ranken ist in einigen Arten der Gattungen Amphilophium zu Haftscheiben, in anderen, wie Dolichandra zu Katzenkrallen-artigen Haken umgebildet. Die Laubblätter der madagassischen Gattung Phyllarthron sind stark reduzierte, ursprünglich gefiederte Laubblätter, von denen nur eine geflügelte Rhachis erhalten ist, so dass der Anschein von aneinandergereihten Segmenten entsteht.
Nebenblätter sind keine vorhanden, jedoch werden in der Tribus Bignonieae nebenblattartige Knospenschuppen gebildet, die als Pseudonebenblätter bezeichnet werden. Diese können krautig, pfriemartig oder vertikal zwei- bis dreireihig sein. Ebenfalls in der Tribus Bignonieae sind oftmals zwischen den Blattstielen eines Knotens drüsige Bereiche oder Rippen vorhanden.
mini|Tribus Tecomeae: Blüte von Tabebuia elliptica mini|Tribus Tecomeae: Blüte von Zeyheria montana mini|Tribus Jacarandeae: Früchte vom Palisanderholzbaum (Jacaranda mimosifolia) mini|Tribus Coleeae: Früchte des Leberwurstbaums (Kigelia africana) mini|Tribus Tecomeae: Früchte von Zeyheria tuberculosa mini|Tribus Tecomeae: Samen des Afrikanischen Tulpenbaum (Spathodea campanulata)
Blütenstände Die end- oder seitenständigen Blütenstände sind Zymen, Thyrsen oder Trauben. Besonders in den auf Bestäubung durch Fledermäuse spezialisierten Gattungen der Tribus Coleeae und Crescentieae treten auch zweig- und stammblütige (Kauliflorie) Zymen und Trauben auf. Sowohl Zymen als auch Trauben können bis auf einblütige Blütenstände reduziert sein. Seitenständige Blütenstände können auch junge, reduzierte Laubblätter enthalten, so dass sie auch als endständige Blütenstände an unvollständig ausgebildeten Zweigen interpretiert werden können. Die Thyrsen und Trauben enthalten meist Tragblätter, die Einzelblüten werden jedoch selten von Blättern begleitet.
Blüten Die Blüten sind oftmals relativ groß und auffällig. Die zwittrigen Blüten sind mehr oder weniger stark zygomorph und fünfzählig mit doppelter Blütenhülle.
Blütenhülle Die fünf Kelchblätter sind meist becherförmig verwachsen. Oftmals ist der Kelch aber auch abgeschnitten, mit fünf – in einigen Gattungen fadenförmigen – Kelchzähnen besetzt, zweilappig oder blütenscheidenartig. In einigen Gattungen tritt ein scheinbar doppelter Kelch auf: In Arten der Gattung Amphilophium besteht dieser aus einem dünnen ringförmigen Rand, der sich unterhalb des eigentlichen Kelchrandes befindet; in Delostoma werden neben einem inneren, zweilappigen Kelch noch fünf unterhalb des Rands stehende unregelmäßige Kelchzähne gebildet. Oftmals ist der Kelch schon im knospigen Zustand geöffnet.
Die Länge der Krone ist innerhalb der Familie sehr unterschiedlich. In vielen Arten der Gattung Tynanthus erreicht sie nur 0,4 cm, während Tanaecium jaroba bis zu 35 cm lange Kronen hat. Die fünf Kronblätter sind meist röhrig-trichterförmig bis röhrig-glockenförmig verwachsen. Meist ist die Krone zygomorph, gelegentlich ist die Zygomorphie sehr stark ausgeprägt, selten ist die Krone fast radiärsymmetrisch. In den meisten Fällen sind die Kronen leicht zweigeteilt, wobei an der Unterseite der Kronröhre ein Paar längsgerichteter Rippen gebildet wird und die oberen zwei Kronlappen etwas kleiner als die unteren drei sind. Die Kronlappen sind höchstens so lang wie die Kronröhre. Die Gattung Sphingiphila ist die einzige Gattung der Familie, die radiärsymmetrische Blüten mit nur vier Kronlappen besitzt. In den meisten Gattungen ist eine Grundfarbe der Krone festzustellen, die entweder pink beziehungsweise purpur oder aber gelb ist. In beiden Fällen können jedoch auch Arten vorkommen, deren Kronfarbe gegen weiß geht.
Staubblätter und Pollen Die meisten Trompetenbaumgewächse besitzen vier fertile Staubblätter, die in zwei Paaren unterschiedlicher Länge auftreten. Ausnahmen bilden beispielsweise die Gattung der Trompetenbäume (Catalpa) und einige Arten der Gattung Tanaecium mit nur zwei fertilen Staubblättern und Oroxylum, Rhigozum, Catophractes, sowie einige Arten der Gattung Nyctocalos und eine Art der Gattung Rhodocolea mit fünf fertilen Staubblättern. Das fünfte Staubblatt ist in den meisten Gattungen zu einem kleinen, rudimentären Staminodium verkümmert, in Gattungen mit zwei fertilen Staubblättern können auch drei Staminodien auftreten. In einigen Gattungen und Arten fehlt selbst dieses verkümmerte Staminodium, in den Gattungen Jacarandra und Digomphia ist das Staminodium hingegen stark verlängert, so dass es sogar über die fertilen Staubblätter hinaussteht. In einigen Arten von Digomphia ist das Staminodium ein- oder mehrfach gegabelt. Die Staubfäden stehen untereinander frei, sind aber teilweise mit der Kronröhre verwachsen und stehen im Wechsel mit den Kronblättern. Innerhalb der Gattung Sphingiphila sind die Staubfäden reduziert, so dass die Blüten aufsitzende Staubbeutel aufweisen. Die Staubbeutel besitzen zwei Theken, die parallel, auseinander laufend oder gespreizt stehen. Nur in einigen Arten der Gattung Jacaranda bestehen die Staubbeutel aus einer einzigen Theka. Sie öffnen sich durch Längsschlitze.
Die Form der Pollenkörner ist innerhalb der Familie stark variabel, es wird angenommen, dass tricolpate (mit drei Keimfalten versehene) und fein netzartig strukturierte Pollenkörner die ursprüngliche Form darstellen. Es gibt davon abgeleitet auch aperturlose Pollenkörner oder solche verschiedenen Anordnungen von einer, vier oder fünf Keimfalten. Die Pollenkornoberfläche kann neben netzartig auch glatt, stachelig oder zellig unterteilt sein.
Stempel Zwei Fruchtblätter sind zu einem oberständigen Fruchtknoten verwachsen. Meist sind die Fruchtknoten durch ein Septum in zwei getrennte Fruchtkammern geteilt, die Anordnung der Samenanlagen ist in vielen Gattungen zentralwinkelständig. Oftmals sind dann in jeder Kammer zwei längsgerichtete Plazenten vorhanden, an denen in vielen Gattungen die Samenanlagen einreihig stehen, es gibt jedoch auch Gattungen mit mehrreihigen Samenanlagen. In wenigen Gattungen entsteht in den Fruchtkammern im rechten Winkel zum eigentlichen Septum eine weitere jedoch unvollständige Unterteilung, so dass der Eindruck eines vierkammerigen Fruchtknotens entstehen kann. Beispielsweise in Crescentia ist der Fruchtknoten nicht in mehrere Fächer unterteilt, die vier Plazenten sind nur unvollständig ausgebildet. Anhand der Form des Fruchtknotens lässt sich oftmals bereits die Form der Frucht erkennen: Breite und elliptische Fruchtknoten weisen auf runde Früchte hin, linealische Fruchtknoten auf ebensolche Früchte.
Die Basis des Fruchtknotens wird bei den meisten Trompetenbaumgewächsen von einem auffälligen, nektarführenden Blütenboden umgeben. Nur in einigen Arten der Gattung Bignonia fehlt dieser, bei Lundia und Tynanthus ist nur ein dichter Ring aus drüsigen, Nektar abgebenden Trichomen vorhanden. Melloa besitzt eine Einschnürung in der Mitte des Blütenbodens, so dass der Eindruck eines doppelten Blütenbodens entsteht.
Der Griffel endet in einer zweilappigen bis kopfigen Narbe. Bei einigen Gattungen, wie Incarvillea, Bignonia, Tecoma und Catalpa sind die Narbenlappen berührungsempfindlich. Sie falten sich zusammen, wenn die innere, fruchtbare Fläche berührt wird und entfalten sich nach einiger Zeit wieder. Dieses Merkmal tritt nur selten in wenigen Familien der Lippenblütlerartigen (Lamiales) auf, ist aber dort wahrscheinlich mehrmals unabhängig voneinander entstanden.
Früchte und Samen Die Früchte sind meist Kapselfrüchte, die sich über zwei scheidewandspaltige oder fachspaltige Klappen öffnen. In den Tribus Crescentieae und Coleeae werden nicht aufspringende Früchte gebildet, in denen die Samen von Fruchtfleisch umgeben werden. In den Gattungen aus der Tribus Coleeae werden vollständig fleischige Beeren gebildet.
Die Samen sind für gewöhnlich abgeflacht und oftmals geflügelt. Nur wenige Gattungen mit nicht aufspringenden Früchten haben Samen mit verkümmerten oder nicht ausgebildeten Flügeln. In den anderen Gattungen bestehen die Flügel aus verwachsenen, feinen Haaren oder einem dünnen Häutchen. Meist sind sie zweigeteilt, in einigen Gattungen wie Anemopaegma oder Jacaranda reicht der Flügel vollständig um den Samen.
Ökologie mini|Tribus Bignonieae: Blüte von Adenocalymma coriaceum mini|Tribus Bignonieae: Bignonia capreolata mini|Tribus Crescentieae: Kauliflorie: Blüten von Amphitecna macrophylla
Bestäubungsökologie Innerhalb der Familie existieren unterschiedliche Anpassungen sowohl der Blütenform als auch der Blühzeit an potentielle Bestäuber. Durch unterschiedliche Blühzeiten und -dauern können so auch Vertreter, die den gleichen Typ der Blütenform und die Standorte teilen, von den gleichen Bestäubern profitieren.