ici, nous allons présenter l’arbre alimentaire de la vie en utilisant des arbres phylogénétiques . Cette section est destinée à être complémentaire à la vue d’ensemble de la plante alimentaire tree of life, qui contient plus d’informations taxonomiques végétales que ne peuvent tenir sur les arbres et contiendra des liens vers nos articles de blog sur les espèces de notre liste.
Les arbres phylogénétiques illustrent les relations entre les taxons (un groupe d’entités biologiques à n’importe quel niveau de la hiérarchie taxonomique) et l’ordre relatif des événements de spéciation., Avant de discuter du placement de nos plantes alimentaires sur la phylogénie de toutes les plantes, nous fournirons un bref guide sur la lecture des arbres phylogénétiques, tels que ces deux arbres représentant les relations entre certaines espèces alimentaires de la famille des Astéracées (la famille des tournesols):
Les points de branche sur l’arbre sont appelés nœuds, qui représentent les événements de spéciation, la séparation d’un groupe d’organismes du reste. Les taxons qui sont reliés par un seul point de branchement sont soeur taxons., Tous les descendants d’un nœud particulier, forment un clade. Plus il y a de nœuds séparant deux taxons, plus ils sont distants. Parfois, les branches de l’arbre sont dessinées à l’échelle pour refléter l’âge des nœuds, mais généralement—et ici sur cette page–elles ne le sont pas. La longueur des branches et la disposition des noms de taxons sur les pages sont choisies pour plus de commodité ou arbitrairement. Ainsi, les deux arbres de l’exemple ci-dessus (arbre 1 et arbre 2) représentent la même histoire évolutive. Les deux arbres sont simplement dessinés différemment.,
Voici une vue arborescente phylogénétique très large des composants de l’alimentation humaine–plantes, animaux, champignons et algues (topologie arborescente issue du projet web Tree of Life):
Arbre de vie des comestibles humains (tous les eucaryotes)
notez que les champignons (y compris les champignons) sont beaucoup plus étroitement liés aux animaux qu’ils ne le sont aux plantes. Notez également que trois des algues comestibles communes (varech, nori et laitue de mer) se trouvent dans des parties très différentes de l’arbre, seulement distantes les unes des autres., Des trois algues présentes sur l’arbre (une seule espèce représentative par clade est indiquée sur l’arbre pour plus de lisibilité), seule la laitue de mer (Ulva sp.), une algue verte, est dans le groupe que nous appelons les plantes, le règne des Plantes. En fait, les taxonomistes croient actuellement que les plantes terrestres ont émergé des ancêtres des algues vertes. Nori (Porphyra sp.) est une algue rouge (Rhodophyta), tandis que le varech (Saccharina sp.) est une algue brune (Phaeophyceae)., Dans ce blog, nous discuterons probablement à un moment donné de la biologie fascinante et des délices culinaires des champignons et de leurs alliés fongiques et des algues, car ces organismes sont souvent regroupés avec des plantes. Pour l’instant, cependant, nous voulons que vous notiez que les champignons et les algues brunes et rouges ne sont biologiquement certainement pas des plantes. Ce blog, comme les plantes dans l’alimentation humaine, se concentrera sur les plantes terrestres ou les plantes supérieures, les botanistes du groupe appellent les embryophytes.,le nom botanique du clade étiqueté sur les branches de l’arbre (topologie de l’arbre fournie en septembre 2012 par le maître phylogénie en constante expansion de toutes les plantes cousues ensemble par les bons gens de Phylogatic, qui ajoutent fréquemment des phylogénies publiées de clades plus petits à leur arbre maître et fournissent une application web pour tailler leur arbre maître pour 970d5971fd »>
principaux clades de plantes terrestres comestibles
Les principaux clades de L’arbre ne sont pas également représentés dans l’alimentation humaine., Comme la diversité des plantes sur la planète, notre alimentation est fortement biaisée vers les angiospermes dérivés plus récemment-les monocots et les eudicots. Du plus ancien clade de l’arbre embryophyte-les bryophytes, les fougères et les alliés des fougères–le groupe de plantes qui se sont séparées de l’ancêtre des algues vertes aquatiques et ont commencé la colonisation des terres, notre régime alimentaire ne comprend que de temps en temps quelques espèces de Fougères, consommées à leur stade précoce de « col de violon”., Le plus ancien clade majeur suivant, les gymnospermes, les premières plantes à graines, ont supplanté les bryophytes et les fougères pour la dominance sur la planète à partir d’il y a environ 300 millions d’années et ont régné jusqu’à ce que les angiospermes se diversifient et les dépassent pour la diversité et la dominance géographique il y a environ 100 millions Les 700 à 900 espèces de gymnospermes existants, dont la plupart sont des conifères et des arbustes, constituent moins de 1% de la diversité des espèces végétales modernes et sont les derniers représentants d’un clade qui a vu passer son âge d’or sur la planète., Parmi ces gymnospermes modernes, notre alimentation ne comprend que des pignons de pin, des baies de genévrier, l’épinette ou l’aiguille de pin, des noix Cycadales pour le peuple Chamorros de Guam, et des feuilles et des noix de Gingko biloba, la dernière espèce survivante d’un genre autrefois puissant sauvé de l’oubli par l’effort des moines chinois au cours des,
l’évolution précoce des angiospermes est encore un peu trouble, mais nous savons par les archives fossiles que la diversité des plantes à fleurs a explosé il y a 100 millions d’années, probablement aidée dans leur marche à travers la planète par les insectes et autres animaux qui pollinisent les fleurs et dispersent les graines de nombreuses espèces d’angiospermes. Les espèces existantes des premiers clades d’angiospermes (« basaux »)– les austrobaileyales et les magnoliidés-dans notre alimentation se trouvent principalement dans nos armoires à épices (et le guacamole!,), montré ici avec le pin comme outgroup de gymnospermes–le parent le plus proche du groupe de foyer primaire dans l’arbre–aux angiospermes basaux:
angiospermes basaux dans l’alimentation humaine
Le « starburst” des espèces provenant Toutes du nœud D’ordre de Laureles sur l’arbre est appelé polytomie, un clade de relations phylogénétiques non résolues. Notre meilleure supposition jusqu’à présent est que toutes ces espèces de la polytomie appartiennent à la famille des lauracées, mais au sein des lauracées, les relations ne sont pas claires à l’heure actuelle.,
la prochaine grande divergence évolutive chez les plantes après l’évolution des angiospermes précoces a été la séparation des monocots du reste des angiospermes, créant les deux plus récents clades majeurs d’angiospermes: les monocots et les eudicots. Les monocots sont un grand clade, représentant environ 18% de la diversité végétale connue. En tant que clade contenant la famille des graminées, les Poaceae, qui comprend les céréales blé, riz, maïs, seigle, orge, avoine, sorgho, riz sauvage et millet, les monocots constituent sans doute le clade le plus important sur le plan nutritionnel sur la planète., Les monocots contiennent également les plantes avec les graines les plus grandes et les plus petites de la planète–les palmiers et les orchidées, respectivement, représentés sur l’arbre par la noix de coco (un palmier) et la vanille (une orchidée). Les principaux monocots dans l’alimentation humaine moderne sont sur l’arbre ci-dessous, avec l’avocat comme un groupe d’angiospermes précoce. Les ordres sont marqués sur les branches, tout comme la famille des Poaceae et le genre de riz Oryza.
les Monocotylédones dans l’alimentation humaine
Le eudicots sont d’un grand groupe de plantes, constituant 70% de l’existant en matière de diversité végétale., Les taxonomistes appellent cinq clades qui ont divergé au début de l’évolution d’eudicot les ordres basaux d’eudicot, dont un seul, les Ranunculales, comprend quelque chose que nous mangeons couramment: les graines de pavot. Les eudicots plus récemment dérivés sont appelés eudicots de base, dont la plupart sont membres de deux grands clades, les rosids et les asterids, dont chacun est représenté dans l’arbre ci-dessous effondré à une seule branche colorée.,
Eudicot plantes alimentaires, avec des rosides (branche verte) et des astérides (branche rouge) effondrés, et un monocotylédone outgroup
l’arbre phylogénétique des espèces alimentaires dans les astérides est montré ci-dessous, avec L’ordre Caryophyllales comme outgroup. Notre arbre comprend trois grands clades des astérides: L’Ordre des Ericales, et les deux grands clades nommés les lamiidés et les campanulides.
Mets dans le asterids
Le rosids compte pour un quart de la diversité des angiospermes., Trois grands clades de rosid contiennent des espèces alimentaires: L’ordre vitale, qui comprend les raisins, et les malvids et les fabids, tous deux énormes.
principaux clades de Rosid avec des espèces alimentaires (Saxifragales est l’outgroup)
l’arbre des plantes alimentaires dans les Vitales et fabids est montré ci-dessous (pas d’outgroup). Le clade des fabides est nommé en l’honneur d’un de ses ordres, les Fabales, qui comprend la grande famille des Fabacées, la famille des légumineuses, contenant les légumineuses: haricots, pois, lentilles, soja., Les légumineuses sont une source extrêmement importante de protéines végétales sur la planète. Les protéines sont riches en l’élément azote, un nutriment nécessaire pour les plantes et de nombreux micro-organismes qui est souvent en pénurie dans les écosystèmes naturels et les cultures, c’est pourquoi l’engrais azoté est appliqué à de nombreux champs., De nombreuses espèces des Fabacées fabriquent leur propre engrais azoté en formant des relations symbiotiques avec les bactéries Rhizobium qui vivent dans des nodules spéciaux dans leurs racines afin d’effectuer la fixation de l’azote: convertir l’azote gazeux biologiquement indisponible dans l’air en ammoniac biologiquement utile. En l’absence de production industrielle d’engrais chimiques, la fixation naturelle de l’azote est le seul mécanisme par lequel le nouvel azote pénètre dans les écosystèmes., C’est pourquoi les espèces de légumineuses sont souvent utilisés comme cultures de couverture dans l’agriculture, et pourquoi les agriculteurs sont souvent tourner les haricots avec d’autres cultures; les légumineuses enrichissent naturellement le sol en azote. Les Fabacées, cependant, ne sont pas les seules plantes qui forment des symbioses avec des microorganismes fixateurs d’azote. Plusieurs autres espèces d’arbres et d’arbustes Non légumineuses forment des symbioses de fixation de l’azote avec les actinobactéries Frankia. Toutes ces plantes actinorhizales sont des fabides. Cela signifie probablement que la capacité extraordinairement importante sur le plan écologique de former des symbioses de fixation de l’azote a évolué au début de l’évolution des fabides., Les fabids alimentaires sont présentés dans l’arbre ci-dessous:
nourriture dans les fabids
l’arbre malvid termine notre visite éclair de l’arbre de vie de la plante alimentaire!
Il y a 172 espèces sur la liste des espèces végétales dans l’alimentation humaine. Bien qu’il ne s’agisse pas d’une liste exhaustive, il comprend certainement les plantes principalement responsables de l’alimentation de la population mondiale., Même si le nombre d’espèces sur cette liste était doublé ou quadruplé, il ne représenterait encore qu’une infime fraction des 315 000 espèces végétales estimées sur la planète. Ce petit échantillon est néanmoins réparti dans la plupart des principaux clades de l’arbre de vie. Chaque branche a une histoire, quelque chose de conséquent pour les espèces de son clade. Continuez à lire le blog alors que nous récupérons cette riche histoire de nos plantes alimentaires.
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