Tema 22: Clado Fabids (5) Familia Fabaceae

Transcripción

1 Tema 22: Clado Fabids (5) Familia Fabaceae Prof. Francisco J. García Breijo Unidad Docente de Botánica Dep. Ecosistemas Agroforestales Escuela Técnica Superior del Medio Rural y Enología Universidad Politécnica de Valencia

2 Taxonomía -1 Pertenece: al clado Eudicotiledóneas (A.P.G. III, 2009); clado: Eudicots nucleares; clado: Rósidas; clado: Eurósidas I (Fabidas) Orden Cucurbitales Juss. Ex Bercht. & J.Presl (1820) Orden Fagales Engl. (1892) Orden Rosales Bercht. & J.Presl (1820) Orden Fabales Bromhead (1838) Orden Malpighiales Juss. Ex Bercht. & J.Presl (1820) Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 2

3 Taxonomía -2 Anteriormente se incluía en: la subclase Rosidae (Takhtajan, 1997; Cronquist, 1981) el superorden Rutanae (Dahlgren, 1985; Thorne, 1992) Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 3

4 Taxonomía -3 Pertenece al: Orden Fabales Bromhead (1838); (A.P.G. III, 2009). Superorden Fabanae, orden Fabales (Takhtajan, 1997). Orden Rutales (Thorne, 1992; Dahlgren, 1985; ) Orden Fabales (Cronquist, 1981) Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 4

5 Generalidades También se la conoce con el nombre de familia Fabáceas (Fabaceae Lindl. 1836). Familia cosmopolita con 730 géneros y unas 19,400 especies de árboles, arbustos y plantas herbáceas. Gran variabilidad de porte. Tercera familia en número de especies. Muchas especies tienen importancia económica u ornamental. Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 5

6 Distribución

7 Caracteres diagnósticos -1 HÁBITO: Hierbas anuales o perennes, arbustos y árboles. HOJAS generalmente alternas, pinnaticompuestas y con estípulas. Hay excepciones: Algunas especies transforman las estípulas en espinas (géneros Acacia y Robinia). En otras, las estípulas son similares a las hojas (Pisum). El número de foliolos es muy variado: Trifolium y Medicago tienen 3, Vicia entre 3 y 12 pares. Algunas especies presentan tigmotactismo en sus foliolos: Mimosa pudica. Otras presentan zarcillos. Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 7

8 Caracteres diagnósticos -2 RAÍZ: presentan nódulos radicales que contienen bacterias del género Rhizobium. INFLORESCENCIA: normalmente en racimo erecto o penduloso. Algunas especies desarrollan inflorescencias globosas y apretadas, cabezuelas, y umbelas. Flores: Perfectas, raramente imperfectas. Actinomorfas (uni y bisexuales) en la subfamilia Mimosoideas. Zigomorfas y bisexuales en las subfamilias Cesalpinoideas y Faboideas o Papilionoideas. Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 8

9 Caracteres diagnósticos -3 CÁLIZ: con 5 sépalos más o menos soldados. COROLA: 5 pétalos más o menos soldados: En Mimosoideas, son pequeños e iguales. En Cesalpinoideas hay mucha variabilidad, unas cercanas al aspecto de las Mimosoideas y otras al de las Papilionoideas. En Papilionoideas o Faboideas los 5 pétalos se organizan de forma particular: 1 grande con forma de mariposa (estandarte), 2 laterales (alas) y 2 ventrales más o menos soldados (quilla). Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 9

10 Caracteres diagnósticos -4 GINECEO: carpelo único y súpero. Número de óvulos variable (de 2 a muchos) alternando en dos filas sobre una placenta única. ANDROCEO: estambres numerosos: En Mimosoideas, con filamentos parcialmente soldados. En número de 10 y, más o menos, libres en Cesalpinoideas. 10, 9 de ellos soldados y 1 libre (diadelfos) en Papilionoideas o Faboideas. Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 10

11 Caracteres diagnósticos -5 FRUTO: En legumbre polisperma, con dehiscencia dorsal y ventral. En lomento, cuando el fruto se constriñe entre las semillas. FÓRMULA Y DIAGRAMA FLORAL: Varían según la subfamilia. Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 11

12 Clasificación Las leguminosas se clasifican en tres subfamilias en base al tipo de flor que presentan: Subfamilia MIMOSOIDEAS (Mimosoideae Candolle). Subfamilia CESALPINOIDEAS (Caesalpinoideae Candolle). Subfamilia FABOIDEAS (Faboideae Rudd) o PAPILIONOIDEAS (Papilionoideae, Jussieu). Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 12

13 Subfamilia Mimosoideas -1 Árboles y arbustos tropicales y subtropicales. Hojas bipinnaticompuestas y paripinnadas, en ocasiones reducidas a filodios sencillos. Flores radiadas, normalmente gamopétalas y gamosépalas. Estambres en número de 5 o mayor, multiplicados secundariamente y de vivos colores, libres o soldados. Comprende 82 géneros y unas 3300 especies. Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 13

14 Subfamilia Mimosoideas -2 FÓRMULA FLORAL: K(5) C5 ó C(5) A 5- G1 DIAGRAMA FLORAL: Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 14

15 Subfamilia Mimosoideas -3 Flores pequeñas en inflorescencias de forma glomerular. Muchas mimosoideas se cultivan como árboles para sombra, plantas ornamentales, de protección o con fines forestales. Géneros y especies más importantes: Acacia. Todas las especies arbóreas. Mimosa. Mimosa pudica L. Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 15

16 Mimosoideas Foliolos compuestos Filodios Cabezuela con yemas florales en Albizia sp. Cabezuela con flores abiertas en Albizia sp. Flor completa en Albizia sp. Ramita de Acacia dealbata con hoja compuesta bipinnada Ramita frondosa de Acacia melanoxylon mostrando la transición de hojas compuestas bipinnadas a filodios, comunes en este género. Corola Flor completa y cortada longitudinalment e en Albizia sp. Estambres Estilo Ovario Cáliz Fruto en legumbre en Albizia sp.

17 Mimosoideas (B) Mimosa pudica. (A) Tallo con hojas, compuestas de 4 foliolos bipinnados, sensitivas y glomérulos florales. (B) Agrupaciones de frutos maduros (lóculos). (A) (C) (B) (A) Acacia podalyriifolia. (A) Tallo con hojas simples e inflorescencias globosas. (B) Flor regular con numerosos estambres. (C) Fruto maduro.

18 Mimosoideas Detalle de la hoja Inflorescencia globosa de Albizia julibrisin, una mimosoidea.

19 Subfamilia Cesalpinoideas-1 Árboles y arbustos tropicales y subtropicales. Hojas pinnadas o bipinnadas, raramente simples. Flores, normalmente, zigomorfas. Corola dialipétala con 5 pétalos distintos: los 2 inferiores recubren a los dos laterales y estos, a su vez, al superior (transición a la corola papilionácea). 10 estambres o menos, libres. Formada por 160 géneros y unas 1900 especies. Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 19

20 Subfamilia Cesalpinoideas-2 FÓRMULA FLORAL: K5 C5 A 5 a 10 G 1 DIAGRAMA FLORAL: Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 20

21 Subfamilia Cesalpinoideas-3 Varias especies de cesalpinoideas se cultivan con fines decorativos, forestales, industriales o medicinales. Géneros y especies más importantes: Género Ceratonia. Especie: Ceratonia siliqua L. (algarrobo). Género Cercis. Especie: Cercis siliquastrum L. (árbol del amor; caulífloro). Género Gleditsia. Especie: Gleditsia triacanthos L. (acacia de 3 espinas). Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 21

22 Cesalpinoideas Cáliz Flor de Cercis occidentalis Estambres Gineceo Corola Rama con hoja pinnada e inflorescencia en Senna tomentosa. Flor, cortada longitudinalmente, de Senna tomentosa.

23 Cesalpinoideas (B) (A) (C) (D) Ceratonia siliqua (algarrobo). (A) Rama con hojas. (B) Ramita con flores femeninas. (C) Flor masculina. (D) Legumbre seccionada mostrando las semillas. (E) Aspecto general del árbol. (E)

24 (A) Cesalpinoideas (B) Ceratonia siliqua (algarrobo). (A) Fotografía de un árbol. (B) Detalle de una rama con hojas y frutos.

25 Cesalpinoideas (B) (A) (C) Cercis siliquastrum (árbol del amor o árbol de Judea). (A) Rama con hojas y frutos. (B) Inflorescencia con flores. (C) Detalle de un fruto mostrando las semillas.

26 (A) Cesalpinoideas (B) Cercis siliquastrum (árbol del amor o árbol de Judea). (A) Fotografía de un árbol. (B) Detalle de las inflorescencias.

27 (A) Cesalpinoideas (B) Cercis siliquastrum (árbol del amor o árbol de Judea). (A) Detalle de la inflorescencia. (B) Detalle de una flor con la corola característica.

28 Cercis siliquastrum (árbol del amor o árbol de Judea). Detalle de los frutos en legumbre. Cesalpinoideas

29 Cesalpinoideas (A) (B) Gleditsia triacanthos (Acacia de 3 espinas). (A) Rama con hojas compuestas y espinas. (B) Fruto.

30 (A) Cesalpinoideas (B) Gleditsia triacanthos (Acacia de tres espinas). (A) Fotografía de un árbol. (B) Tronco con espinas.

31 (A) Cesalpinoideas Gleditsia monosperma (Acacia). (A) Dibujo de una rama con hojas y flores. (B) Fotografía de ramas con hojas y espinas. (B)

32 Cesalpinoideas Bauhinia galpinii. (A) Tallo con hojas simples e inflorescencia terminal. (B) Fruto. Caesalpinia gilliesii. Tallo con hoja bipinnada e inflorescencia terminal

33 Subfamilia Papilionoideas-1 Son árboles, arbustos, trepadoras leñosas o herbáceas perennes o anuales. Hojas pinnadas, a veces trifoliadas. Flores con simetría dorsiventral y corola papilionácea (pentámera): estandarte (1), alas (2) y quilla (2). 10 estambres que envuelven al pistilo, libres o 9 soldados y 1 libre (diadelfos). Presenta 476 géneros y 13,680 especies. Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 33

34 Subfamilia Papilionoideas-2 FÓRMULA FLORAL: K(5) C5 A(10) ó A(9)+1 G1 DIAGRAMA FLORAL: Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 34

35 Papilionoideas Hoja pinnada de Astragalus sp. Hoja palmeada de Lupinus sp. (A) (B) (A) Hoja trifoliada pinnadamente (B) Hoja trifoliada palmeadamente. Inflorescencia Estandarte (1) Fruto en legumbre Alas (2) Estípulas Quilla (2) Hojas trifoliadas Ramita de Lotus corniculatus mostrando hojas trifoliadas con estípulas de aspecto foliar. Corola de Lotus mostrando, separadamente, los pétalos que la forman.

36 Papilionoideas Estambre libre 9 Estambres soldados Estambres diadelfos (9 soldados y 1 libre) en la flor de Pisum sp. (A) (B) (A) Flor de Lupinus (vista frontal); (B) Flor de Lupinus (vista lateral). 10 estambres soldados en sus filamentos Fruto en legumbre en Pisum sp., con dehiscencia dorsiventral. Fruto en legumbre en Lupinus sp., con dehiscencia por torsión del pericarpo. Estambres monoadelfos de Lupinus sp., mostrando las anteras dimórficas y todos los filamentos soldados. Fruto en lomento de Desmodium sp.

37 Subfamilia Papilionoideas-3 Clasificación agronómica: Leguminosas de grano (alimenticias). Leguminosas forrajeras. Leguminosas de jardinería. Leguminosas industriales. Otras leguminosas. Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 37

38 Subfamilia Papilionoideas-4 Leguminosas de grano. Géneros y especies más importantes (1): Género Lupinus. Especie: Lupinus luteus L. y L. angustifolius L. (altramuz). Género Cicer. Especie: Cicer arietinum L. (garbanzo). Género Vicia. Especie: Vicia faba L. (haba). Género Pisum. Especie: Pisum sativum L. (guisante) y Pisum arvense L. (guisante forrajero, arveja). Género Lens. Especie: Lens sculenta L. (lenteja). Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 38

39 Subfamilia Papilionoideas-5 Leguminosas de grano. Géneros y especies más importantes (2): Género Phaseolus. Especie: Phaseolus vulgaris L. (judía). Género Glycine. Especie Glycine soja L. (= G. max L. ), (soja). Género Arachis. Especie Arachis hypogea L. (cacahuete). Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 39

40 1a 1b 4b Judías: Phaseolus sp. 4a 1: 4c 2: 2a 3: 5a 4: 3a 8a 5: 6 6: 4d 1d 7: 7 1c 2b 3b 5b 8: 8b JUDÍA PINTA (Phaseolus coccineus). 1a: Aspecto de la planta. 1b: Flores. 1c: Fruto (vaina). 1d: Semilla. JUDÍA COMÚN (Phaseolus vulgaris). 2a: Frutos y flores. 2b: Semillas. JUDÍA COMÚN var. PEA BEAN 3a: Frutos (vainas). 3b: Semillas. JUDÍA COMÚN var. CANADIAN WONDER 4a: Aspecto de la planta 4b: Flor (corte longitudinal). 4c: Fruto (vaina). 4d: Semillas. JUDÍA COMÚN var. DEUIL FIN PRÉCOCE 5a: Flores y vainas. 5b: Semillas. JUDÍA COMÚN var. HARICOT parda. Semillas. JUDÍA COMÚN var. HARICOT blanca. Semillas. JUDÍA COMÚN var. MEXICAN BLACK 8a: Flores y vainas. 8b: Semillas.

41 2a Legumbres tropicales 2b 1a 1: JUDÍA LIMA (Phaseolus lunatus). 1a: Aspecto de la planta. 1b: Tallo con flores. 1c: Fruto (vaina). 1d: Semilla. 2: GARBANZO (Cicer arietinum). 2a: Aspecto de la planta. 2b: Tallo con flores. 2c: Tallo con frutos. 2d: Semillas. 3: JUDÍA MUNGO (Phaseolus mungo) 3a: Flores. 3b: Frutos. 3c: Semillas. 4: JUDÍA de ORO (Phaseolus aureus) 4a: Brote. 4b: Vainas. 4c: Semillas 2c 1b 2d 1c 3a 1d 3c 4b 3b 4a 4c

42 1b 2d Habas: Vicia sp. 1a 1c 1d 2b 2c 1: HABA (Vicia faba). 1a: Aspecto de la planta. 1b: Tallo con flores. 1c: Corte de la flor. 1d: Vaina abierta. 1e: Semilla. 2: JUDÍA SABLE o HABA BLANCA (Canavalia ensiformis). 2a: Aspecto de la planta. 2b: Flor. 2c: Vainas maduras. 2d: Semillas. 1e 2a

43 Subfamilia Papilionoideas. Distintas fotografías de Vicia faba (haba) mostrando el porte de la planta y el aspecto de las hojas y flores. Papilionoideas

44 Guisantes y lentejas 1c 4b 1b 4a 2b 2a 3b 3a 5b 1a 5c 5a 1: GUISANTE (Pisum sativum). 1a: Aspecto de la planta. 1b: Rama con flores. 1c: Vainas 2: GUISANTE MOLLAR. 2a: Aspecto de la planta. 2b: Flor (var. MANGETOUT ) 3: GUISANTE FINO ( Petit pois ). 3a: Aspecto de la flor. 3b: Aspecto del fruto. 4: LOTO CULTIVADO (Lotus tetragonolobus) 4a: Rama con flor. 4b: Frutos. 5: LENTEJA (Lens culinaris) 5a: Planta. 5b: Rama con flores. 5c: Fruto y semillas.

45 Fotografía de una planta de guisante (Pisum sativum) mostrando los frutos y las hojas. Papilionoideas

46 1: SOJA (Glycine max). 1a: Aspecto de la planta. 1b: Flor. 1c: Rama con hojas y frutos. 1d: Semillas. 2: CACAHUETE (Arachis hypogea). 2a: Aspecto de la planta. 2b: Rama con hojas y flores 2c: Frutos y semillas. 1b 1c 2b 2a 1a 1d 2c

47 Papilionoideas Fotografía de una planta de altramuz (Lupinus albus), mostrando el aspecto general de las plantas Fotografía de una planta de cacahuete (Arachis hypogea), mostrando las ramitas con hojas y flores.

48 Subfamilia Papilionoideas. Distintas fotografías de Lupinus sp mostrando el porte de la planta y el aspecto de las hojas (palmeadas) y de las flores. Papilionoideas

49 Subfamilia Papilionoideas-6 Leguminosas forrajeras: Género Trifolium. Especies: Trifolium repens L. (trébol blanco o rastrero) y Trifolium pratense L. (trébol rojo de los prados). Género Medicago. Especie: Medicago sativa L. (alfalfa). Género Melilotus. Especie Melilotus alba L. y M. officinalis L.(tréboles de olor) Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 49

50 Papilionoideas Fotografía de Trifolium repens (el trébol blanco o rastrero). Se observan las hojas trifoliadas y las inflorescencias. Detalle de las inflorescencias en capítulo de floras papilionoideas.

51 Papilionoideas Fotografía de una inflorescencia de Trifolium arvense (trébol). Fotografía de una inflorescencia de Trifolium pratense (el trébol rojo de los prados.

52 Fotografía de una inflorescencia de Melilotus alba (trébol de olor). Papilionoideas Fotografía de las flores de Melilotus alba (trébol de olor).

53 Papilionoideas Fotografía de una inflorescencia de Melilotus officinalis (trébol de olor). Fotografía de las flores de Melilotus officinalis (trébol de olor).

54 Subfamilia Papilionoideas-7 Leguminosas de jardinería: Género Sophora. Especie: Sophora japonica L. (acacia del Japón, árbol de la miel o de las pagodas). Género Laburnum. Especie: Laburnum vulgare L. (lluvia de oro). Género Robinia. Especie Robinia pseudoacacia L. (robinia o falsa acacia). Género Spartium. Especie Spartium junceum L. (retama). Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 54

55 (A) Papilionoideas (B) (A) Fotografía de una acacia del Japón (Sophora japonica). (B) Detalle de una rama con hojas y flores.

56 (A) (B) (C) (D) Robinia o falsa acacia (Robinia pseudoacacia). (A) Rama con hojas compuestas y flores. (B) Frutos en legumbre. (C) Estípulas espinosas. (D) Aspecto general del árbol.

57 (A) Papilionoideas Robinia o falsa acacia (Robinia pseudoacacia). (A) Fotografía de un ejemplar en un jardín. (B) Fotografía de un detalle de inflorescencias. (B)

58 Papilionoideas Retama (Spartium junceum). Detalle de las inflorescencias de flores amarillas.

59 Subfamilia Papilionoideas-8 Leguminosas industriales: Gomas: Goma de tragacanto (Astragalus gummifer). Goma guar (Cyamopsis tetragonoloba) Goma arábiga (Acacia senegal, Mimosoideae). Tintóreas: Índigo (Indigofera tinctoria). Añil (Indigofera suffruticosa). Hematoxilina (Haematoxylon campechianum, Caesalpinoideae) Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 59

60 Subfamilia Papilionoideas-9 Leguminosas de nuestra flora: Género Ulex. Especie: Ulex parviflorus L. y U. europaeus L. (tojo o aulaga). Género Genista. Especie: Genista scorpius L. (genista o aliaga). Otras: Género Glycyrrhiza. Especie: Glycyrrhiza glabra L. (regaliz). Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 60

61 Papilionoideas Aspecto general de la aulaga (Ulex parviflorus) con las hojas transformadas en fuertes espinas. Detalle de las flores

62 Papilionoideas Aspecto general de la Genista scorpius Aspecto general de la (Genista hispanica)

63 Papilionoideas Fragmentos de la raíz (regaliz) Inflorescencia de Glycyrrhiza glabra (regaliz)

64 Leguminosas emblemáticas El ceibo (Erythrina crista-galli), es la flor nacional de Argentina y de Uruguay El guanacaste (Enterolobium cyclocarpum) es el Árbol Nacional de Costa Rica, por decreto del Poder Ejecutivo del 31 de agosto de El palo Brasil (Caesalpinia echinata) es el árbol nacional de Brasil desde Familia Leguminosas : Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 64

65 Ceibo Flores del ceibo (Erythrina crista-galli) Árbol en flor del ceibo (Erythrina crista-galli)

66 Guacanaste Detalle de la inflorescencia Árbol del guanacaste u oreja de elefante (Enterolobium cyclocarpum) Detalle del fruto

67 Palo del Brasil Flor del palo del Brasil (Caesalpinia echinata) Hojas y flores del palo del Brasil (Caesalpinia echinata)

68 Angiospermas: árbol filogenético consensuado. Detalle del grupo de las eudicots (verdaderas dicotiledóneas) mostrando los diferentes clados. Dibujado y traducido al castellano a partir de APG III 2009, dejando como incógnitas las relaciones que aún no están consensuadas.