番杏科(學名:)是雙子葉植物綱,石竹目的一個科,119屬,1800種。番杏科植物主要分佈在非洲南部,在澳洲和中太平洋地區也有少量分佈。
形態
番杏科植物多为草本,少数具有些许木质化的茎,直立或匍匐生长。叶为单叶,对生或互生,通常呈肉质,叶缘多为全缘,偶见具齿。
番杏科的花多为辐射对称,通常为两性花,少数为单性花,着生于叶腋,可单生或组成聚伞花序。花萼一般由5枚萼片组成(亦可为3–8枚),基部常合生。番杏科植物通常不具真正的花瓣,但部分种类具有多枚线性的瓣化。果实类型为蒴果,每室含1至多枚种子,遇水后果实可开裂并释放种子。
應用
番杏科植物中许多種類的葉片肥厚多肉,形态奇特,常被栽培作為多肉植物觀賞。部分種類被引入非原生地區栽種,作为较干旱地区的觀賞植物,而後變成了入侵植物。例如原生于南非的莫邪菊于20世纪初被引入美国加利福尼亚,用于稳固滨海公路周围及铁路沿线的土壤,或是作为天然的防火隔离带,但随后演变为一种入侵植物,甚至在缺乏适当维护的情况下本身也可能助燃。
部分番杏科物种也被用來做成凉菜或沙拉食用,例如冰叶日中花。
分類
番杏科的学名“Aizoaceae”于1820年由俄国植物学者伊万·伊万诺维奇·马丁诺夫发表,其内部分类以及系统关系历史上长期存在争议,其界定范围也先后有多种不同方案被提出。早在19世纪上半叶,番杏科就已含有当今分子系统分类学时代概念下所包含的多个类群,如(Aizoon)、海马齿属(Sesuvium)、日中花属(Mesembryanthemum)和番杏属(Tetragonia),还包括了现划入粟米草科的粟米草属(Mollugo)等多个类群,覆盖类群较宽泛。早期的番杏科概念在不同文献中所包含的类群并不一致,亦有多个科名混用的现象(如 Ficoideae、Ficoidaceae 等),导致该科长期缺乏统一的界定标准。
19世纪末至20世纪中期,一方面有学者继续维持上述广义番杏科的概念,另一方面则逐渐出现将其拆分为多个独立科的做法,例如将日中花属等多肉类群划分为日中花科(Mesembryanthemaceae Fenzl.),或将番杏属和划分为名为Tetragoniaceae的独立科,还有将海马齿属等类群划出建立的海马齿科(Sesuviaceae Horan.)。
番杏科分类的重要转折出现在20世纪。1926年,Hutchinson 将粟米草属及其部分近缘类群从番杏科中分离,建立粟米草科。1988年,Bittrich 与 Hartmann 发表了一项具有里程碑意义的形态系统发生分析研究,其指出番杏科如果包含粟米草科成员,则会缺乏能够将其定义的共有衍征,而在排除粟米草科成员后,剩余类群则能以若干关键衍征构成一个更为自然的分类单位,如表皮(“bladder idioblasts in the epidermis”)、湿裂蒴果(“hygrochastic capsule”)、花被(瓣化)与雄蕊基部愈合形成管状结构等等。此外,该研究还将除去粟米草科成员的番杏科划分为了五个亚科:海马齿亚科(Sesuvioideae)、景天番杏亚科(Aizooideae)、番杏亚科(Tetragonioideae)、日中花亚科(Mesembryanthemoideae)和舟叶花亚科(Ruschioideae);其中,除景天番杏亚科外的四个亚科都各具至少一个共有衍征,因此在形态学层面上支持其单系性;而景天番杏亚科因缺乏明确的共有衍征,被认为是并系群,因而理应将其分出。
2003年,Klak 等人针对番杏科内部的分子系统发生研究显示,海马齿亚科、日中花亚科和舟叶花亚科的单系性明确,均得到高自展值支持。传统上的番杏亚科为多系,需要拆分;归入海马齿亚科,番杏属则归入景天番杏亚科。番杏科最早分化的一支可能为包含了蒺藜番杏属的海马齿亚科,而后分歧出的一支为包含番杏属的景天番杏亚科,日中花亚科和舟叶花亚科这两个营养器官组织高度肉质特化的类群互为姊妹群。
,番杏科内部五亚科的系统发生关系如下:
屬
海马齿亚科(Sesuvioideae)
景天番杏亚科(Aizooideae)
半隔番杏亚科(Acrosanthoideae)
日中花亚科(Mesembryanthemoideae)
舟叶花亚科(Ruschioideae)
参考资料
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