Här presenterar vi livets matträd med hjälp av fylogenetiska träd . Detta avsnitt är tänkt att vara ett komplement till konturerna vy av food plant tree of life, som innehåller mer växt taxonomisk information än kan passa på träden och kommer att innehålla länkar till våra blogginlägg om arter i vår lista.
fylogenetiska träd illustrerar sambanden mellan taxa (en grupp biologiska enheter på alla nivåer i den taxonomiska hierarkin) och den relativa ordningen för speciationshändelser., Innan vi diskuterar placeringen av våra matväxter på fylogenin av alla växter, kommer vi att ge en kort primer på hur man läser fylogenetiska träd, såsom dessa två träd som representerar relationer mellan några av de livsmedelsarter i Asteraceae familjen (solrosfamiljen):
läsa träd: en Asteraceae exempel
Grenpunkter på trädet är kallade noder, som representerar speciationshändelser, separationen av en grupp organismer från resten. Taxa som är kopplade till en enda filialpunkt är syster taxa., Alla efterkommande från en viss nod bildar en clade. Ju fler noder som skiljer två taxa, desto mer avlägset relaterade är de. Ibland dras trädets grenar till skalan för att återspegla nodernas ålder, men vanligtvis—och här på den här sidan–är de inte. Längden på grenarna och arrangemanget av taxa-namn på sidorna väljs för bekvämlighet eller godtyckligt. Således representerar de två träden i exemplet ovan (träd 1 och Träd 2) samma evolutionära historia. De två träden är helt enkelt dras annorlunda.,
Här är en mycket bred fylogenetisk trädvy av komponenterna i den mänskliga kosten–växter, djur, svampar och sjögräs (träd topologi från från Tree of Life web project):
Livets träd av mänskliga edibles (alla eukaryoter)
Lägg märke till att svampar (inklusive svamp) är mycket närmare besläktade med djur än med växter. Observera också att tre av de vanliga ätbara tångarna (kelp, nori och havssallat) ligger i väldigt olika delar av trädet, bara distantiskt relaterade till varandra., Av de tre sjögräs på trädet (endast en representativ art per clade visas på trädet för läsbarhet), endast havssallat (Ulva sp.), en grön alga, är i gruppen vi kallar växter, kungariket Plantae. Faktum är att taxonomer för närvarande tror att markplantorna kom fram från gröna algförfäder. Nori (Porphyra sp.) är en röd alg (Rhodophyta), medan kelp (Saccharina sp.) är en brun alga (Phaeophyceae)., I den här bloggen kommer vi någon gång sannolikt att diskutera den fascinerande biologin och kulinariska läckerheterna av svampar och deras svamp allierade och tångarna eftersom dessa organismer ofta är kulinärt grupperade med växter. För tillfället vill vi dock att du noterar att svampar och de bruna och röda algerna är biologiskt absolut inte växter. Den här bloggen, som växterna i den mänskliga kosten, kommer att fokusera på markplantorna eller högre växter, gruppen botaniker kallar embryofyterna.,han botaniska namn för clade märkt på grenarna av trädet (Träd topologi som tillhandahålls i September 2012 av den ständigt växande master phylogeny av alla växter sys ihop av fina folk på Phylomatic, som ofta lägger publicerade fylogenier av mindre klader till deras Master tree och ger en webbapplikation för att beskära deras Master tree ner för att endast inkludera en lista över arter som tillhandahålls av användaren):
större mark växt klandrar med ätbara de stora klandrar på trädet är inte lika representerade i den mänskliga kosten., Liksom mångfalden av växter på planeten, är vår kost kraftigt skev mot de mer nyligen härledda angiospermer-monocots och eudicots. Av de äldsta clade på embryofyt träd-bryophytes, ormbunkar och Ormbunkar allierade – den grupp av växter som delas från den akvatiska gröna algal förfader och började koloniseringen av mark, vår kost innehåller bara ibland några arter av ormbunkar, ätit i deras tidiga växande ”fiddleneck” skede., Nästa äldsta stora clade, gymnospermerna, de första fröplantorna, ersatte bryophytes och Ormbunkar för dominans på planeten som började för cirka 300 miljoner år sedan och regerade tills angiospermerna diversifierade och överträffade dem för mångfald och geografisk dominans runt 100 miljoner år sedan. De 700-900 arter av bevarade gymnospermer, varav de flesta är barrträd och buskar, utgör mindre än 1% av den moderna växtarter mångfald och är de sista företrädarna för en klad som har sett sin guldålder på planeten passera., Av dessa moderna gymnospermer innehåller vår kost endast pinjenötter, enbär, den udda gran eller tall nålspetsen, cycad nötter för Chamorros – folket i Guam och löv och nötter av Gingko biloba, den sista överlevande arten av ett en gång mäktigt släkte som sparats från glömska genom försök av kinesiska munkar under de senaste tusen åren.,
den tidiga utvecklingen av angiospermer är fortfarande lite skumma, men vi vet från fossila rekord att mångfalden av blommande växter exploderade 100 miljoner år sedan, troligen hjälpt i sin marsch över planeten av insekter och andra djur som pollinerar blommorna och sprider frön från många angiosperm arter. De bevarade arterna från tidigaste (”basal”) angiospermkladerna–austrobaileyales och magnoliids– i vår kost finns främst i våra kryddskåp (och guacamole!,), visas här med tall som gymnosperm outgroup–närmast i förhållande till gruppen av primära fokus i trädet–till de basala angiospermer:
basala angiospermer i den mänskliga kosten
”starburst” av arter som alla härstammar från Laureles ordernod på trädet kallas en polytomi, en clade av olösta fylogenetiska relationer. Vår bästa gissning hittills är att alla dessa arter i polytomi hör hemma i Lauraceae-familjen, men inom Lauraceae är relationerna oklara för närvarande.,
nästa stora evolutionära divergens i växter efter utvecklingen av de tidiga angiospermerna var uppdelningen av monocots från resten av angiospermerna, vilket skapade de två senaste stora kladerna av angiospermer: monocots och eudicots. Monocots är en stor clade, som står för cirka 18% av den kända växtdiversiteten. Som kladen som innehåller gräsfamiljen, Poaceae, som skryter kornen vete, ris, majs, råg, korn, havre, sorghum, vildris och hirs, utgör monocots förmodligen den mest näringsmässigt viktiga kladen på planeten., Monokotterna innehåller också växterna med de största och minsta fröna på planeten–palmerna och orkidéerna representerade på trädet av kokosnöt (en palm) och vanilj (en orkidé). De stora monokotterna i den moderna mänskliga kosten ligger på trädet nedan, med avokado som en tidig angiosperm outgroup. Orderna är märkta på grenarna, liksom familjen Poaceae och rissläktet Oryza.
Monocots i den mänskliga kosten
eudicots är en stor grupp av växter, som utgör 70% av bevarad växtdiversitet., Taxonomister kallar fem klader som divergerade tidigt i eudicot evolution de basala eudicot order, varav endast en, Ranunculales, innehåller något som vi brukar äta: vallmofrön. De mer nyligen härledda eudicots kallas kärnan eudicots, varav de flesta är medlemmar av två stora klader, rosiderna och asteriderna, som var och en visas i trädet nedan kollapsade till en enda färgad gren.,
eudicot food plants, med rosids (grön gren) och asterider (röd gren) kollapsade, och en monokot outgroup
det fylogenetiska trädet av livsmedelsarterna i asteriderna visas nedan, med ordningen Caryophyllales som utgrupp. Vårt träd innehåller tre stora klader av asteriderna: ordningen Ericales, och de två stora kladerna heter lamiiderna och campanuliderna.
Edibles i asteriderna
rosids står för en fjärdedel av Angiosperms mångfald., Tre stora rosid-klader innehåller livsmedelsarter: ordern Vitales, som innehåller druvor, och malviderna och fabiderna, som båda är enorma.
rosid större klader med livsmedelsarter (Saxifragales är gruppen)
trädet av livsmedelsplantorna i Vitales och fabids visas nedan (ingen grupp). Fabid clade heter för att hedra en av sina order, Fabales, som inkluderar den stora familjen Fabaceae, baljväxter familjen, som innehåller pulserna: bönor, ärter, linser, soja., Baljväxter är en oerhört viktig källa till vegetabiliskt protein på planeten. Proteiner är rika på elementet kväve, ett nödvändigt näringsämne för växter och många mikroorganismer som ofta är bristfälliga i naturliga ekosystem och grödor, varför kvävegödsel appliceras på många områden., Många av arterna i Fabaceae tillverkar sitt eget kvävegödselmedel genom att bilda symbiotiska relationer med rhizobiumbakterier som lever i speciella knölar i sina rötter för att utföra kvävefixering: omvandla biologiskt otillgänglig kvävegas i luften till biologiskt användbar ammoniak. I avsaknad av industriell kemisk gödselproduktion är naturlig kvävefixering den enda mekanismen genom vilken nytt kväve kommer in i ekosystemen., Därför används baljväxter ofta som täckgrödor i jordbruket, och varför bönder ofta roterar böngrödor med andra grödor.baljväxterna berikar naturligtvis jorden med kväve. Fabaceae är dock inte de enda växterna som bildar symbioser med kvävefixerande mikroorganismer. Flera andra icke-baljväxter träd och buske arter bildar kvävefixering symbioser med aktinobakterier Frankia. Alla dessa aktinorhizala växter är fabids. Detta innebär sannolikt att den utomordentligt ekologiskt viktiga kapaciteten att bilda kvävefixerings symbioser utvecklades tidigt i fabid-utvecklingen., Maten fabids visas i trädet nedan:
mat i fabids
malvid trädet avslutar vår virvelvind rundtur i mat växt träd i livet!
det finns 172 arter på vår första lista över växtarter i den mänskliga kosten. Även om det knappast är en uttömmande lista, innehåller det verkligen växterna som främst är ansvariga för att mata den globala befolkningen., Även om antalet arter på denna lista fördubblades eller fyrdubblades skulle det fortfarande bara representera en liten del av de uppskattade 315 000 växtarterna på planeten. Detta lilla prov sprids ändå över de flesta av de stora kladerna på livets växtträd. Varje gren har en historia, något följdverkande för arten i sin clade. Fortsätt läsa bloggen när vi upp denna rika historia av våra matväxter.
Leave a Reply