Qui presenteremo l’albero alimentare della vita utilizzando alberi filogenetici . Questa sezione è pensata per essere complementare alla vista di contorno del food plant tree of life, che contiene più informazioni tassonomiche delle piante che possono andare bene sugli alberi e conterrà link ai nostri post sul blog sulle specie nella nostra lista.
Gli alberi filogenetici illustrano le relazioni tra i taxa (un gruppo di entità biologiche a qualsiasi livello nella gerarchia tassonomica) e l’ordine relativo degli eventi di speciazione., Prima di discutere il posizionamento delle nostre piante alimentari, sulla filogenesi di tutti gli impianti, forniamo un breve primer su come leggere alberi filogenetici, come questi due alberi che rappresentano le relazioni tra il cibo specie appartenente alla famiglia delle asteracee (la famiglia di girasole):
la Lettura di alberi: un Asteraceae esempio
punti di Ramo sull’albero sono chiamati nodi, che rappresentano eventi di speciazione, la separazione di un gruppo di organismi dal resto. Taxa che sono collegati da un singolo punto di diramazione sono taxa sorella., Tutti i discendenti di un particolare nodo formano un clade. Più nodi separano due taxa,più sono distanti. A volte i rami dell’albero sono disegnati in scala per riflettere l’età dei nodi, ma di solito—e qui in questa pagina–non lo sono. La lunghezza dei rami e la disposizione dei nomi dei taxa sulle pagine sono scelti per comodità o arbitrariamente. Quindi, i due alberi nell’esempio sopra (Albero 1 e Albero 2) rappresentano la stessa storia evolutiva. I due alberi sono semplicemente disegnati in modo diverso.,
questo è un molto ampia albero filogenetico vista dei componenti della dieta umana–piante, animali, funghi e alghe (albero topologia dell’Albero della Vita progetto web):
Albero della vita umana commestibili (tutti gli eucarioti)
si Noti che i funghi (include funghi) sono molto più strettamente legati agli animali che sono per le piante. Si noti inoltre che tre delle alghe commestibili comuni (alghe, nori e lattuga di mare) sono in parti molto diverse dell’albero, solo lontanamente correlate l’una all’altra., Delle tre alghe sull’albero (solo una specie rappresentativa per clade è indicata sull’albero per leggibilità), solo lattuga di mare (Ulva sp.), un’alga verde, è nel gruppo che chiamiamo piante, il regno Plantae. In effetti, i tassonomisti attualmente credono che le piante terrestri siano emerse dagli antenati delle alghe verdi. Nori (Porphyra sp.) è un’alga rossa (Rhodophyta), mentre fuco (Saccharina sp.) è un’alga bruna (Phaeophyceae)., In questo blog ad un certo punto discuteremo probabilmente l’affascinante biologia e le delizie culinarie dei funghi e dei loro alleati fungini e delle alghe perché questi organismi sono spesso raggruppati culinariamente con le piante. Per ora, tuttavia, vogliamo che tu noti che i funghi e le alghe brune e rosse non sono biologicamente certamente piante. Questo blog, come le piante nella dieta umana, si concentrerà sulle piante terrestri o piante superiori, i botanici del gruppo chiamano gli embriofiti.,ha nome botanico del clade etichettato sui rami dell’albero (albero topologia fornito nel settembre 2012 dalla continua espansione master filogenesi di tutti gli impianti di cucito insieme i genietti di Phylomatic, che spesso aggiungere pubblicato filogenesi delle piccole cladi per il loro padrone albero e fornire un’applicazione web per sfrondare l’albero maestro solo per includere un elenco di specie fornite dall’utente):
grande terra impianto di cladi con commestibili
I principali cladi sull’albero non sono equamente rappresentati nella dieta umana., Come la diversità delle piante del pianeta, la nostra dieta è fortemente sbilanciata verso le angiosperme derivate più di recente – le monocotiledoni e gli eudicotidi. Del più antico clade sull’albero embriofita-le briofite, le felci e gli alleati delle felci – il gruppo di piante che si separarono dall’antenato delle alghe verdi acquatiche e iniziarono la colonizzazione della terra, la nostra dieta include solo occasionalmente alcune specie di felci, mangiate nella loro fase iniziale di espansione “fiddleneck”., Il successivo clade maggiore più antico, le gimnosperme, le prime piante da seme, soppiantarono le briofite e le felci per il dominio sul pianeta a partire da circa 300 milioni di anni fa e regnarono fino a quando le angiosperme si diversificarono e le superarono per diversità e dominanza geografica intorno a 100 milioni di anni fa. Le 700-900 specie di gimnosperme esistenti, la maggior parte delle quali sono conifere e arbusti, costituiscono meno dell ‘ 1% della diversità delle specie vegetali moderne e sono gli ultimi rappresentanti di un clade che ha visto passare la sua età dell’oro sul pianeta., Di queste gimnosperme moderne, la nostra dieta include solo pinoli, bacche di ginepro, la strana punta dell’ago di abete o pino, noci di cycad per il popolo Chamorros di Guam, e foglie e noci di Gingko biloba, l’ultima specie sopravvissuta di un genere una volta potente salvato dall’oblio dallo sforzo dei monaci cinesi negli ultimi migliaia di anni.,
La prima evoluzione delle angiosperme è ancora un po ‘ torbida, ma sappiamo dai reperti fossili che la diversità delle piante da fiore è esplosa 100 milioni di anni fa, probabilmente aiutata nella loro marcia attraverso il pianeta dagli insetti e da altri animali che impollinano i fiori e disperdono i semi di molte specie di angiosperme. Le specie esistenti dai primi cladi angiosperme (”basali”)–gli austrobaileyales e i magnoliidi– nella nostra dieta si trovano principalmente nei nostri armadietti delle spezie (e guacamole!,), qui con pino come gimnosperma outgroup–il parente più vicino al gruppo di fuoco primario nella struttura–al basale angiosperme:
Basale angiosperme nella dieta umana
La “stella” della specie, tutti provenienti dal Laureles ordine nodo dell’albero è chiamato un polytomy, un clade di irrisolte relazioni filogenetiche. La nostra ipotesi migliore finora è che tutte quelle specie nella politomia appartengano alla famiglia Lauraceae, ma all’interno delle Lauraceae le relazioni non sono chiare al momento.,
La prossima grande divergenza evolutiva nelle piante dopo l’evoluzione delle prime angiosperme fu la scissione delle monocotiledoni dal resto delle angiosperme, creando i due cladi principali più recenti di angiosperme: le monocotiledoni e gli eudicots. I monocotiledoni sono un grande clade, che rappresenta circa il 18% della diversità vegetale conosciuta. Come il clade contenente la famiglia delle erbe, le Poaceae, che vanta i chicchi di grano, riso, mais, segale, orzo, avena, sorgo, riso selvatico e miglio, le monocotiledoni costituiscono probabilmente il clade più nutrizionalmente importante del pianeta., Le monocotiledoni contengono anche le piante con i semi più grandi e più piccoli del pianeta-le palme e le orchidee, rispettivamente, rappresentate sull’albero da cocco (una palma) e vaniglia (un’orchidea). I principali monocotiledoni nella dieta umana moderna sono sull’albero sottostante, con l’avocado come outgroup precoce delle angiosperme. Gli ordini sono etichettati sui rami, così come la famiglia Poaceae e il genere del riso Oryza.
Monocotiledoni nella dieta umana
Gli eudicots sono un enorme gruppo di piante, che costituiscono il 70% della diversità vegetale esistente., I tassonomisti chiamano cinque cladi che divergevano all’inizio dell’evoluzione di eudicot gli ordini basali di eudicot, di cui solo uno, il Ranunculales, include qualcosa che comunemente mangiamo: semi di papavero. Gli eudicots più recentemente derivati sono chiamati eudicots core, la maggior parte dei quali sono membri di due grandi cladi, i rosidi e gli asteridi, ognuno dei quali è mostrato nell’albero sottostante crollato ad un singolo ramo colorato.,
Eudicot piante alimentari, con rosids (ramo verde) e asteridae (ramo rosso), che crollò, e monocotiledoni outgroup
L’albero filogenetico del cibo, specie nel asteridae è mostrato di seguito, con l’ordine Caryophyllales come outgroup. Il nostro albero comprende tre cladi principali degli asteridi: l’ordine Ericales e i due grandi cladi chiamati lamiidi e campanulidi.
Commestibili negli asteridi
I rosidi rappresentano un quarto della diversità delle angiosperme., Tre grandi cladi di rosidi contengono specie alimentari: l’ordine Vitales, che comprende l’uva, e i malvidi e i fabidi, entrambi enormi.
Rosidi cladi principali con specie alimentari (Saxifragales è l’outgroup)
L’albero delle piante alimentari nei Vitales e fabids è mostrato di seguito (nessun outgroup). Il clade fabid prende il nome in onore di uno dei suoi ordini, i Fabales, che comprende la grande famiglia delle Fabaceae, la famiglia delle leguminose, contenente i legumi: fagioli, piselli, lenticchie, soia., I legumi sono una fonte tremendamente importante di proteine vegetali sul pianeta. Le proteine sono ricche dell’elemento azoto, un nutriente necessario per le piante e molti microrganismi che è spesso scarseggia negli ecosistemi naturali e nelle colture, motivo per cui il fertilizzante azotato viene applicato a molti campi., Molte delle specie nelle Fabaceae fabbricano il loro proprio fertilizzante dell’azoto formando i rapporti simbiotici con i batteri del Rhizobium che vivono nei noduli speciali nelle loro radici per effettuare la fissazione dell’azoto: convertendo il gas biologicamente non disponibile dell’azoto nell’aria in ammoniaca biologicamente utile. In assenza di produzione di fertilizzanti chimici industriali, la fissazione naturale dell’azoto è l’unico meccanismo mediante il quale nuovo azoto entra negli ecosistemi., Questo è il motivo per cui le specie di legumi sono spesso utilizzate come colture di copertura in agricoltura e perché gli agricoltori spesso ruotano le colture di fagioli con altre colture; i legumi arricchiscono naturalmente il terreno con azoto. Le Fabaceae, tuttavia, non sono le uniche piante che formano simbiosi con microrganismi che fissano l’azoto. Diverse altre specie di alberi e arbusti non leguminosi formano simbiosi di azoto-fissazione con l’actinobacteria Frankia. Tutte queste piante actinorhizal sono fabids. Ciò probabilmente significa che la capacità straordinariamente ecologicamente importante di formare simbiosi di fissazione dell’azoto si è evoluta all’inizio dell’evoluzione di fabid., I fabids alimentari sono mostrati nell’albero sottostante:
Il cibo nei fabids
Il malvid tree termina il nostro tour vorticoso dell’albero della vita della pianta alimentare!
Ci sono 172 specie nella nostra lista iniziale di specie vegetali nella dieta umana. Sebbene non sia un elenco esaustivo, include certamente le piante principalmente responsabili dell’alimentazione della popolazione globale., Anche se il numero di specie in questa lista fosse raddoppiato o quadruplicato, rappresenterebbe comunque solo una minuscola frazione delle 315.000 specie vegetali stimate sul pianeta. Questo piccolo campione tuttavia è sparso attraverso la maggior parte dei cladi principali sull’albero della vita della pianta. Ogni ramo ha una storia, qualcosa di consequenziale per la specie nel suo clade. Continuate a leggere il blog come abbiamo upack questa ricca storia delle nostre piante alimentari.
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