豆科Leguminosae作为被子植物第三大科,约有751个现生属和19,500种,全球广泛分布,具有重要的生态和经济价值。中国科学院植物研究所系统与进化植物学国家重点实验室林彦翔、王祺等研究人员在汉斯学术期刊《植物学研究》最新一期发表了一篇综述,关于近年来豆科植物系统学研究的新进展。
豆科植物可能起源于白垩纪晚期,其化石和现生分类群在新生代变得丰富多样,传统的豆科3亚科(即云实亚科Caesalpinioideae、含羞草亚科Mimosoideae和蝶形花亚科Papilionoideae)分类系统从进化上解读并不合理,而最新提出的豆科多亚科分类系统则获得较好的支持,尽管亚科的具体数目和划分仍然存在很大争议。
最值得关注的是,过去的豆科3亚科分类系统已经过渡到当前的豆科多亚科分类系统。新提出的豆科多亚科分类系统尚不成熟,亚科数目的多少取决于对其中一些分支的划分,尤其是豆科基部的并系类群—云实亚科的细分和归并,但这些问题迄今都未圆满解决。此外,豆目中关系最为密切的4个科—豆科Leguminosae、远志科Polygalaceae、皂皮树科Quillajaceae和海人树科Surianaceae的准确系统发育关系至今尚有争议。
豆科的分类问题主要集中在其基部类群的划分上,即并系类群——云实亚科的细分和归并,尤其是基部几个关键节点——紫荆族Cercideae、甘豆族Detarieae 和Umtiza 等级的分类处理以及其中的大属的细分和归并问题,例如紫荆族Cercideae 中羊蹄甲属Bauhinia 的分类最值得关注。豆科谱系基部类群节点的支持率都不高。目前,云实亚科的171个属、2250种可划分为4个族,即紫荆族Cercideae、甘豆族Detarieae、决明族Cassieae和云实族Caesalpinieae。然而,分子证据仅支持紫荆族和甘豆族是单系类群,其中紫荆族是豆科其余类群的姐妹群。
有关豆科的生物地理起源问题也没有达成一致意见,近来提出特提斯海道附近的热带地区最有可能关系着豆科植物的起源和早期分化,但这个特提斯海道假说(Tethys Seaway hypothesis)还需要更有力的系统发育关系和化石证据支持。因此,豆科系统学未来的研究方向是瞄准更高水平的分类,随着豆科的分子系统学、形态学、发育生物学和古植物学等研究的不断深入,其分类系统也在不断地完善。将来,人们心目中的豆科分类系统不仅要如实反映系统发育关系,也要注重其实用性。
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