Herrschaft | Plantae |
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Unterherrschaft | Tracheobionta |
Einteilung | Magnoliophyta |
Klasse | Magnoliopsida |
Unterklasse | Rosidae |
Auftrag | Fabales |
Clade | Angiospermen |
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Clade | Echte Dikotyledonen |
Clade | Rosiden |
Clade | Fabids |
Auftrag | Fabales |
Familie | Fabaceae |
Die Fabaceae oder Leguminosae ( Leguminosen ) ist eine Familie von Pflanzen breitblättrige die Reihenfolge von Fabales . Es ist eine der wichtigsten Familien von Blütenpflanzen , die dritte nach Orchidaceae und Asteraceae nach Anzahl der Arten . Es hat ungefähr 765 Gattungen mit mehr als 19.500 Arten. Wirtschaftlich gesehen sind die Fabaceae nach den Poaceae die zweitwichtigste Familie und stellen eine wesentliche Quelle für pflanzliche Proteine für die Ernährung von Mensch und Tier dar.
Der Name dieser Familie, Fabaceae , wird nach dem Gattungsnamen Faba (Bohne in lateinischer Sprache) aus dem gemeinsamen indoeuropäischen * Bhabha "Trockenfrucht" gebildet. Es stellt sich jedoch heraus, dass der Name der Gattung Faba nicht mehr verwendet wird, da er der Gattung Vicia gewichen ist . Ein Vertreter der alten Gattung Faba (aus der lateinischen Faba , Bohne) ist die Bohne , früher Faba vulgaris , die in Vicia faba umbenannt wurde .
Der Name von Leguminosen kommt direkt von der niedrigen Latein legumen . Die populäre Etymologie verknüpft diesen Begriff mit dem lateinischen Verb legere "pick", "choice" und im weiteren Sinne mit "read". Die genaue Etymologie bleibt jedoch problematisch, da wir uns eher in der Gegenwart eines nicht-indoeuropäischen Wortes befinden, das aus einer unbekannten Sprache entlehnt wurde.
Fabaceae sind im weiteren Sinne krautige Pflanzen , Sträucher , Bäume oder Lianen . Es ist eine Familie mit einer kosmopolitischen Verbreitung , die auf allen Kontinenten (außer der Antarktis ) von kalten Zonen bis zu tropischen Zonen präsent ist. Die Chlorophyllfunktion wird manchmal auf die Stängel übertragen.
Viele Arten, hauptsächlich Faboideae und Mimosoideae, haben die Besonderheit, Stickstoff sowohl aus dem Boden als auch aus der Luft zu ziehen. Sie zeichnen sich durch eine symbiotische Aktivität der Fixierung von Luftstickstoff dank der in ihren Knötchen vorhandenen Bakterien aus . Die Landwirtschaft nutzt diese natürliche Besonderheit aus, indem sie den Anbau von Faboideae mit dem anderer Kulturpflanzen abwechselt, die von diesem Beitrag profitieren.
Einige Hülsenfrüchte sind wichtige Kulturpflanzen, darunter Sojabohnen , Bohnen , Erbsen , Kichererbsen , Erdnüsse , kultivierte Linsen , Luzerne , verschiedene Kleeblätter , Bohnen , Johannisbrotbaum , Lakritz usw. Wie Getreide , bestimmte Früchte und tropisches Wurzelgemüse sind eine Reihe von Hülsenfrüchten seit Jahrtausenden Grundnahrungsmittel für den Menschen und eng mit der menschlichen Evolution verbunden . Die Samen, die als Hülsenfrüchte bestimmter Arten bezeichnet werden, wie Küken , Bohnen , Linsen und Erbsen, gehören zu den ersten Arten, die vom Menschen im Fruchtbaren Halbmond aus dem Neolithikum als Nahrung kultiviert werden .
Liste der Synonyme nach ITIS:
Im Französischen wird diese Familie allgemein als Légumineuses ( Leguminosae , Jussieu , 1789) oder Papilionaceae ( Papilionaceae , Tournefort , 1694) bezeichnet, aber dies sind keine wahren Synonyme. Jeder Name bezieht sich auf einen bestimmten Charakter der Frucht oder Blume dieser Pflanzenfamilie.
Schematisiert der Begriff Leguminosen bezeichnet Pflanzen , deren Früchte ein pod ( legumen in Latein „Gemüse“ bezeichnen, die Pflanzen zu sagen , deren Früchte ist sind Hülsen) und Papilionaceen Leguminosen mit unregelmäßigen Blüten mit fünf Blütenblätter uneben eine gewisse Ähnlichkeit mit einem Schmetterling in Flugposition mit .
Je nach Klassifikation variiert die Zusammensetzung dieser Familie:
Siehe die Liste der Genres unten .
Im Vegetativ sind die Fabaceae durch Pflanzen vertreten, die Portwein, krautige einjährige oder mehrjährige , aufrechte, sich windende Reben oder Pflanzen, Sträucher und sogar Bäume variieren. Holzige Pflanzen (Bäume, Sträucher), die normalerweise in Caesalpinioideae und Mimosoideae zusammengefasst sind , kommen bevorzugt in heißen Regionen (tropisch oder mediterran) vor. Kräuter, im Allgemeinen vertreten durch Faboideae , überwiegen in gemäßigten Regionen. Twing Creepers ( Phaseolus , Physostigma ) können sich in Ranken drehen .
Die abwechselnden, vereinbarten Blätter (die Nebenblätter sind manchmal nicht sehr sichtbar: Anthyllis , Lotus ) sind ursprünglich unpaarig gefiedert (jedoch bei Mimosideae und Cesalpiniodeae paripinniert). Die Blattentwicklung führt zu reduzierten Blättern: Verschwinden des Endblatts ( paripinnierte Blätter der Bohnen ); Umwandlung von Endblättern in Ranken ( Wicken , Erbsen ); Reduzierung auf 3 Blättchen wie Klee aber im Ausgleich, durch ein Phänomen , das als „overevolution“ bekannt ist , die Entwicklung von stipules ( lotier ), stipelles ( Faboideae : Phaseolus , Vigna ) oder Unterteilung der Seitenblättchen ( palmate Blatt von Lupinen ); Reduktion auf eine einzige Packungsbeilage in den oberen Blättern von Scotch Broom ; Reduktion auf zwei seitliche Blättchen ( Lathyrus sativus ), die sogar vollständig verschwinden können, während die Nebenblätter durch Kompensation die Größe von Blättchen ( Lathyrus aphaca ) annehmen ; Umwandlung von Nebenblättern in Dornen ( Robinia , Gleditsia ). Diese Reduktion kann derart sein, dass die Photosynthesefunktionen auf die Stämme oder die in Phylloden transformierten Blattstiele übertragen werden . Fabaceae haben typischerweise einen Pulvinus an der Basis der Blattstiele, der an der Faltungsbewegung der Blätter oder Blättchen beteiligt ist und auf den Wechsel von Tag und Nacht ( Nyktinastie ) oder auf taktile Stimulation ( Thigmonastie ) reagiert .
Das Vorhandensein von Wurzelknollen (seltener Cauline), die Luftstickstoff binden, wird normalerweise an den Wurzeln von Papilionoideae und Mimosoideae beobachtet , während sie bei den meisten Caesalpinioideae fehlen . Diese in 88% der Hülsenfrüchte vorhandenen Knötchen sind das Ergebnis einer Symbiose zwischen stickstofffixierenden Bakterien , hauptsächlich Rhizobien , und diesen verschiedenen Arten von Hülsenfrüchten. Diese biologische Charakteristik entspricht eine metabolische charakteristische Fabaceae, Gegenwart eines Hämoproteins Abfangens von Sauerstoff , die Leghemoglobin (oder LegHb), in unmittelbarer Nähe des Hämoglobins . Dieses Protein bindet Sauerstoff unter Bildung einer anaeroben Umgebung , die für die Bindung von N 2 günstig istdurch das Rhizobium. Das Wurzelsystem ist im Allgemeinen drehbar, was eine häufige Assoziation von Hülsenfrüchten mit Gräsern mit einem faszikulierten Wurzelsystem ermöglicht. Dieses System ermöglicht eine bessere Erkundung des Bodens dank der Pfahlwurzel, die Wasser in große Tiefen pumpt, und der zahlreichen Sekundärwurzeln (diese Wurzeln und Wurzeln sind nur wenige Zentimeter von der Bodenoberfläche entfernt, aber einige Meter von der Pflanze entfernt). und das Phänomen des Filzens ausgleichen (die oberflächlichen Wurzeln der Gräser verflechten sich und bilden auf der Oberfläche des Bodens einen engen Teppich, der "Filz" genannt wird).
Die Blüten sind in Blütenständen verschiedener Formen gruppiert : oft längliche Trauben , Ähren, kugelförmige oder zylindrische Glomerulus (manchmal während: Mimosoideae ). Der Blütenstand kann auf eine einzelne Blume oder Gruppe reduziert werden und die Blüten zu einem Pseudanth verdichten , einer Struktur , die eine einzelne Blume nachahmt ( Mimosoideae der Gattung Dichrostachys , Neptunia und Parkia ).
Zwitterblüten, die bei Mimosoideae noch regelmäßig sind , werden in anderen Unterfamilien sehr spezifisch und durch eine starke Zygomorphie gekennzeichnet . Die heterochlamysale Blütenhülle hat einen Gamosepal- Kelch, der auf fünf Zähne reduziert ist, manchmal bilabial (zwei Lippen in Genets ). Die dialypetale Krone wird als " papilionaceous " bezeichnet: Das obere Blütenblatt in adaxialer (dorsaler) Position, das aufgrund seiner aufrechten Position als Standard bezeichnet wird, ist entweder sehr entwickelt und bedeckt die seitlichen Blütenblätter ( Faboideae aufgrund ihrer absteigenden Vorblüte ) oder unauffällig bedeckt von den seitlichen Blütenblättern ( Caesalpinioideae aufgrund ihrer aufsteigenden Vorblüte ). In einigen Fällen kann es durch Resupination der Blume in einer abaxialen Position gefunden werden . Die beiden seitlichen Blütenblätter, Flügel genannt, sind frei und identisch oder haften manchmal leicht an den unteren Blütenblättern, die sie bedecken ( Faboideae ) oder mit denen sie bedeckt sind ( Caesalpinioideae ). Die beiden ventralen Blätter ähnlich sind und oft verwachsen mit miteinander (einer einzigen Blütenblattes simuliert) die stamens und Pistill den Kiel zu bilden , umgibt. Diese beiden komprimierten Blütenblätter sind der Ursprung der Befruchtung durch Kleistogamie . Die Rispen sehr kontrahiert die Clovers förmigen glomerulus mit einem Blumenkrone verbunden sind gamopetalous . Die Bestäubung ist entomophil , sehr selten anemophil , die Blüten können auch durch Selbstbestäubung bestäuben .
Die Fabaceae produzieren zahlreiche Sekundärmetaboliten, die entweder bei der Bekämpfung pflanzenfressender oder phytophagischer Tiere und Mikroorganismen oder bei der Anziehung bestäubender Tiere und Dispergierer von Früchten und Samen eine Rolle spielen . Einige Sekundärmetaboliten (Flavonoide, Triterpene, Pinitol ) sind sehr weit verbreitet und kommen in fast allen Stämmen vor , während andere nur in wenigen Taxa vorkommen. Da viele Arten in der Lage sind, Luftstickstoff zu binden, produziert die Hülsenfruchtfamilie mehr sekundäre stickstoffhaltige Metaboliten als andere Pflanzenfamilien.
Stickstoffverbindungen umfassen:
Sekundäre stickstofffreie Metaboliten umfassen:
Diese Pflanzenfamilie ist nach Getreide der zweitgrößte Produzent der Welt für den menschlichen Verzehr. Im Jahr 2014 nach der FAO , mehr als 300 Millionen Tonnen Hülsenfrüchte (Soja, Erdnüsse, Bohnen, Erbsen, Bohnen und Linsen) wurden weltweit produziert (zwei Drittel davon für Sojabohnen) auf einer Fläche von 190 Mio. ha ( dh 13% der Anbauflächen gegenüber 70% bei Getreide). 670 der 750 Gattungen und 18.000 der 19.000 Arten der Hülsenfruchtfamilie spielen eine wichtige Rolle als Getreide, Weiden und Agroforst . Die Ernährungskomplementarität zwischen den Familien von Getreide und Hülsenfrüchten könnte erklären, dass sie in vielen Domestizierungszentren zusammen domestiziert wurden.
Es ist vor allem eine wesentliche Quelle für pflanzliche Proteine für den menschlichen oder tierischen Verzehr. Es liefert auch Fette ( Sojabohnen- und Erdnussöl ), Holz (viele exotische und wertvolle Arten wie Rosenholz ) und dient vielen anderen Verwendungszwecken.
Da diese Pflanzen nicht benötigen Stickstoffdünger , die aufgrund ihrer Fähigkeit zu beheben atmosphärischen Stickstoff dank der symbiotischen Bakterien der Rhizobien Gattung , die in ihren Wurzeln halten sie einen besonderen Platz in crop Rotationen .
Die Familie der Fabaceae umfasst viele Pflanzen von wirtschaftlichem Interesse: die Erdnuss , den Bockshornklee , die Bohnen , die Ackerbohne , das Küken , die Bohnen , den Mung (gekeimte Sojasprossen), die Linsen , die Lotusblumen , die Lupinen , die Luzerne , das Rosenholz , Erbsen , Kichererbsen , Lakritz , Rooibos , Heiligfilz , Sojabohnen , Klee , Wicken ...
Eine Vielzahl von krautigen oder Gehölzen dieser Familie ist von Zier Interesse, wie Glyzinien , Lupinen , Mimosen , Wicken , usw.
Verschiedene Pflanzen dieser Familie liefern auch verschiedene Substanzen zum Gerben von Leder, zur Herstellung von Klebstoffen, zur Behandlung von Fieber ...
Leguminosen spielt eine sehr wichtige Rolle in der Human- und Tierernährung dank ihres hohen Proteingehalt (zwischen 20 und 42%) und essentiellen Aminosäuren (Leiden von einem allgemeinen Mangel an schwefelhaltigen Aminosäuren, sie haben einen hohen Gehalt an sehr interessant in Lysin während Getreideproteine sind arm an Lysin. Derivate können noch mehr enthalten, wie Sojabohnenmehl (ca. 50%). Die anderen wichtigen Nährstoffe sind Stärke und möglicherweise Lipide für Hülsenfrüchte, die auch Ölsaaten sind (Sojabohnen, die etwa 20% Öl enthalten, Erdnüsse, die fast 50% enthalten). Nach dem Kochen liegt der Proteingehalt zwischen 5% und 18%, was etwas niedriger ist als bei gekochtem Fleisch.
Hülsenfrüchte sind reich an Mineralien (Eisen, Kalzium, Zink, Kupfer, Mangan) und Ballaststoffen, aber relativ wenig Vitamine, mit Ausnahme derjenigen der Gruppe B - diese werden auch beim Kochen teilweise zerstört. Hülsenfrüchte enthalten auch ernährungshemmende Faktoren wie Tannine , Lektin , anti-tryptische Faktoren, Phytinsäure , Alpha-Galactoside ( FODMAPs ), Vicin-Convicin und erfordern häufig eine technische Vorbereitung vor dem Verzehr (Einweichen, Kochen, Fermentieren, Toasten von Sojabohnenmehl zum Beispiel).
Getreide und Hülsenfrüchte sind reich an sogenannten "unvollständigen" pflanzlichen Proteinen und ergeben zusammen vollständige Proteine, die mit denen von Fleisch, Fisch oder Eiern vergleichbar sind. Die empfohlene Aufnahme beträgt 2 ⁄ 3 Hülsenfrüchte und 1 ⁄ 3 Getreide.
Interesse an TierfutterDie Sojabohne ist eine der Hauptproteinquellen in Tierfutter. Zu diesem Zweck werden die Erbsen und die Ackerbohne angebaut. Verschiedene Arten wie Luzerne , Klee , Heilig , Kleeblatt ... spielen eine wichtige Rolle für den Wert von Grasland .
Interesse an menschlicher NahrungHülsenfrüchte liefern sehr billiges Protein, insbesondere Lysin . Durch die Kombination mit anderen pflanzlichen Proteinen, wie sie beispielsweise in Getreide enthalten sind, erhalten wir eine ausgewogene Proteinquelle.
Hülsenfrüchte sind eine Säule der Mittelmeerdiät (kretische Diät), die als eine der am besten geeigneten Diäten für den Menschen gilt und das ist Gegenstand zahlreicher Studien. Hülsenfrüchte, die reich an komplexen Kohlenhydraten , Mikronährstoffen , Proteinen und B-Vitaminen sind , sind ein wesentlicher Bestandteil einer gesunden Ernährung. Sie sorgen für eine kontinuierliche Energieversorgung: Sie sind kalorienarm ( 260 - 360 kcal pro 100 Gramm trockene Hülsenfrüchte), verlangsamen die Verdauung und geben ein Sättigungsgefühl, weil sie reich an Ballaststoffen sind. Sie enthalten Eisen , das dabei hilft, Sauerstoff durch den Körper zu transportieren. Um das verfügbare Eisen in Hülsenfrüchten zu verbessern, ist es ratsam, sie mit einer Vitamin C- Quelle wie Zitrusfrüchten und bestimmten Gemüsen wie Paprika zu kombinieren . Das mehrstündige Einweichen trockener Hülsenfrüchte erweckt sie wieder zum Leben und aktiviert ihre Enzyme . Dies unterstützt die Verdauung und Aufnahme von Nährstoffen durch den Körper.
Viele Arten von Hülsenfrüchten, die vom Menschen konsumiert werden, enthalten ziemlich giftige Substanzen, wenn sie in großen Mengen konsumiert werden. Die Erbsen und einige Erbsen der Gattung Lathyrus verursachen Lathyrismus , der Bohnenfavismus , einige Lupinen und verschiedene andere in Afrika konsumierte Arten erfordern Vorsichtsmaßnahmen. Ein längeres Einweichen in Wasser lindert häufig diese schädlichen Eigenschaften.
In der Ernährung kann die Klassifizierung von Hülsenfrüchten variieren. Früher vom PNNS als stärkehaltig eingestuft, gelten sie heute als proteinreiche Lebensmittel. Die Ciqual-Tabelle 2013 klassifiziert Hülsenfrüchte für den menschlichen Gebrauch unter Pflanzen, die roh oder minimal verarbeitet verzehrt werden.
Auf der achtundsechzigsten Tagung (in) der Generalversammlung der Vereinten Nationen wurde das Internationale Jahr der Hülsenfrüchte 2016 zum "Jahr der Sensibilisierung und zur Feier der Rolle von Bohnen, Kichererbsen, Linsen und anderen Hülsenfrüchten bei der Ernährung der Welt" erklärt .
Die weltweite Produktion von Hülsenfrüchten, die für ihre Samen angebaut werden, übersteigt 300 Millionen Tonnen pro Jahr, von denen zwei Drittel allein aus Sojabohnen bestehen . Diese Pflanze sowie die Erdnuss (oder Erdnuss ) sind oft mit Ölsaaten oder Protein-Ölsaaten verbunden.
Das Indien ist sowohl der größte Hersteller und Importeur von Körnerleguminosen im engeren Sinne (Erbsen, Bohnen, Linsen). Die Kanada , die Burmesen , die Australien und die USA sind die Hauptexporteure (Anmerkung: diese sind, um die ersten vier Lieferanten von Indien) . Die überwiegende Mehrheit der Hülsenfrüchte in den Vereinigten Staaten sind Erdnüsse und Sojabohnen für Viehfutter und Pflanzenölgewinnung , die vor allem aufgrund ihrer Verbesserung in Form von Öl als Ölsaaten gelten.
Hülsenfrüchte sind in der Regel „ Pionierpflanzen “ und spielen daher eine wichtige Rolle bei der Wiederbepflanzung von Böden. Ihre Fähigkeit, Luftstickstoff zu binden, ermöglicht es ihnen, sich zuerst in armen Böden zu entwickeln. Sie erleichtern anschließend die Entwicklung anderer Arten. Diese Stickstoff-Fixiereigenschaften hilft , die Notwendigkeit zu reduzieren synthetische GewächshausgasemissionenStickstoffdünger .
Viele Arten dieser Familie sind nützlich für Bestäuber . Ob es sich um Wiesen oder Sträucher handelt, viele von ihnen sind für Bienen sehr günstig .
Wenn sie in Tierfutter eingeführt werden , tragen sie zur Verbesserung der Futterverwertungsraten bei und reduzieren gleichzeitig die Treibhausgasemissionen.
Die Phylogenie von Hülsenfrüchten war Gegenstand zahlreicher Studien von Forschungsgruppen auf der ganzen Welt. Diese Studien verwendete Morphologie Daten, DNA ( Intron von Chloroplasten trnL , Chloroplasten - Gene rbcL und matK oder ribosomale Spacern ITS ) und kladistische Analyse , zu untersuchen , die die Beziehungen zwischen den verschiedenen Abstammungen. Familie. Alle Studien haben den monophyletischen Charakter von Fabaceae konsistent gezeigt .
Die Studien bestätigten ferner, dass die traditionellen Unterfamilien Mimosoideae und Papilionoideae beide monophyletisch waren, aber beide in der Unterfamilie der paraphyletischen Caesalpinioideae verschachtelt waren .
Alle unterschiedlichen Ansätze ergaben ähnliche Ergebnisse in Bezug auf die Beziehungen zwischen den Hauptkladen der Familie.
Nach vielen Diskussionen in der phylogenetischen Gemeinschaft der Hülsenfrüchte teilte die Arbeitsgruppe für die Phylogenie der Hülsenfrüchte die Fabaceae in sechs statt in drei Unterfamilien ein, was die Umwälzung der Caesalpinioideae in eine reduzierte Unterfamilie ( Caesapinioideae , sensu stricto ) einschließlich der alten Unterfamilie der Mimosoideae und vier neue Unterfamilien
Fabales |
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Die wichtigsten Gattungen sind ː Astragalus (über 2.400 Arten), Akazie (über 950 Arten), Indigofera (ca. 700 Arten), Crotalaria (ca. 700 Arten) und Mimosa (ca. 500 Arten).
In dieser Familie können wir die folgenden Gattungen zitieren:
(Die Gattung Faba ist ein Synonym für Vicia und wird unter diesem Namen in die Liste der Gattungen unten aufgenommen.)
(nicht erschöpfende Liste)
(nicht erschöpfende Liste)
(nicht erschöpfende Liste)
Mehrere Arten von Fabaceae wurden von verschiedenen Ländern oder Gebieten als Emblempflanzen ausgewählt :
Das irische Kleeblatt oder Kleeblatt , Symbol Irlands , ist eigentlich ein Blatt Schafsauerampfer, Oxalis acetosella , und kein Blatt Trifolium repens .