Fabaceae

Fabaceae Descripción de esta imagen, también comentada a continuación Lupinus luteus Clasificación de Cronquist (1981)
Reinado Plantae
Sub-reinado Tracheobionta
División Magnoliophyta
Clase Magnoliopsida
Subclase Rosidae
Pedido Fabales

Familia

Fabaceae
Lindl. , 1836

Sinónimos

Clasificación APG III (2009)

"Representación gráfica de la clasificación filogenética" Clasificación APG III (2009)
Clade Angiospermas
Clade Verdaderas dicotiledóneas
Clade Rosids
Clade Fabids
Pedido Fabales
Familia Fabaceae

Las Fabaceae o Leguminosae ( leguminosas ) son una familia de plantas de hoja ancha del orden de las Fabales . Es una de las familias de plantas con flores más importantes , la tercera después de Orchidaceae y Asteraceae por número de especies . Tiene aproximadamente 765  géneros que comprenden más de 19,500 especies. Económicamente, las Fabaceae son la segunda familia más importante después de las Poaceae y constituyen una fuente esencial de proteínas vegetales para la nutrición humana y animal.

Etimología

El nombre de esta familia, Fabaceae , se forma después del nombre del género Faba (frijol en latín), del común indoeuropeo * bhabha , "fruto seco". Sin embargo, resulta que el nombre del género Faba ya no se usa, habiendo dado paso al género Vicia . Un representante del antiguo género Faba (del latín faba , frijol) es el frijol , anteriormente Faba vulgaris , rebautizado como Vicia faba .

El nombre de leguminosas proviene directamente del bajo latín leguminoso . La etimología popular vincula este término del verbo latino legere "escoger", "elección" y por extensión "leer". Sin embargo, la etimología exacta sigue siendo problemática porque estamos más bien en presencia de una palabra no indoeuropea, tomada de un idioma desconocido.

Descripción

Las fabaceae, en sentido amplio, son plantas herbáceas , arbustos , árboles o lianas . Es una familia de distribución cosmopolita , presente en todos los continentes (excepto la Antártida ), desde zonas frías hasta zonas tropicales. La función de la clorofila a veces se transfiere a los tallos.

Muchas especies, principalmente Faboideae y Mimosoideae, tienen la peculiaridad de extraer nitrógeno tanto del suelo como del aire. Se caracterizan por una actividad simbiótica de fijación de nitrógeno atmosférico gracias a las bacterias presentes en sus nódulos . La agricultura explota esta peculiaridad natural alternando el cultivo de Faboideae con el de otras plantas cultivadas que se benefician de este aporte.

Varias leguminosas son plantas de cultivo importantes como la soja , el frijol , el guisante , el garbanzo , el maní , la lente cultivada , la alfalfa , diferentes tréboles , los frijoles , el algarrobo , el regaliz , etc. Al igual que los cereales , ciertas frutas tropicales y hortalizas de raíz , varias legumbres han sido un alimento básico para los seres humanos durante milenios y han estado íntimamente ligadas a la evolución humana . Las semillas denominadas legumbres de determinadas especies como el pollito , las judías , las lentejas y los guisantes se encuentran entre las primeras especies cultivadas por el hombre en el Creciente Fértil , desde el Neolítico , para su alimentación.

Nomenclatura y sistemática

Sinónimos

Lista de sinónimos según ITIS:

En francés, esta familia se llama comúnmente Légumineuses ( Leguminosae , Jussieu , 1789) o Papilionaceae ( Papilionaceae , Tournefort , 1694), pero estos no son sinónimos verdaderos. Cada nombre se aplica a un carácter particular de la fruta o flor de esa familia de plantas.

De forma esquemática, el término Leguminosas designa a las plantas cuyo fruto es una vaina ( leguminosas designando en latín "hortalizas", es decir plantas cuyos frutos son vainas) y Papilionaceae legumbres con flores irregulares con cinco pétalos desiguales que se asemejan a una mariposa en posición de vuelo. .

Clasificación

Según las clasificaciones, la composición de esta familia varía:

Vea la lista de géneros a continuación .

Características botánicas

Aparato vegetativo

A nivel vegetativo , las Fabaceae están representadas por plantas variadas de puerto, herbáceas anuales o perennes , erectas, enredaderas o plantas, arbustos e incluso árboles. Las plantas leñosas (árboles, arbustos), generalmente agrupadas en Caesalpinioideae y Mimosoideae , se encuentran preferentemente en las regiones cálidas (tropicales o mediterráneas). Las hierbas, generalmente representadas por Faboideae , predominan en las regiones templadas. Las enredaderas twing ( Phaseolus , Physostigma ) pueden retorcerse en zarcillos .

Las hojas alternas estipuladas (las estípulas a veces no son muy visibles: Anthyllis , Lotus ), están originalmente compuestas imparipinnadas (pero paripinnadas en Mimosideae y Cesalpiniodeae). El desarrollo foliar conduce a hojas reducidas: desaparición del folíolo terminal (hojas paripinnadas del frijol ); transformación de folletos terminal en zarcillos ( vezas , guisantes ); reducción a 3 folíolos como el trébol pero en compensación, por un fenómeno conocido como “sobrevolución”, desarrollo de estípulas ( Lotier ), estipelos ( Faboideae  : Phaseolus , Vigna ), o subdivisión de folíolos laterales ( hoja palmada de altramuces ); reducido a un solo prospecto en las hojas superiores de Scotch Broom  ; reducción a dos folíolos laterales ( Lathyrus sativus ) que pueden incluso desaparecer por completo, mientras que por compensación las estípulas adquieren el tamaño de folíolos ( Lathyrus aphaca ); transformación de estípulas en espinas ( Robinia , Gleditsia ). Esta reducción puede ser tal que las funciones fotosintéticas se transfieran a los tallos o los pecíolos transformados en filoides . Las fabaceae suelen tener un pulvinus en la base de los pecíolos que interviene en el movimiento de plegado de las hojas o folíolos que responden a la alternancia del día y la noche ( nictinastia ) o al estímulo táctil ( tigmonastia ).

La presencia de nódulos radiculares (más raramente caulinos) que fijan nitrógeno atmosférico se observa normalmente en las raíces de Papilionoideae y Mimosoideae , mientras que están ausentes en la mayoría de Caesalpinioideae . Estos nódulos presentes en el 88% de las leguminosas son el resultado de una simbiosis entre bacterias fijadoras de nitrógeno , principalmente rizobios , y estas diferentes especies de leguminosas. Esta característica biológica corresponde a una característica metabólica de las Fabaceae, la presencia de una hemoproteína depuradora de oxígeno , la leghemoglobina (o LegHb), muy próxima a la hemoglobina . Esta proteína se une al oxígeno para formar un ambiente anaeróbico favorable a la unión de N 2.por el rizobio. El sistema de raíces generalmente es rotatorio, lo que permite una asociación frecuente de leguminosas con gramíneas con un sistema de raíces fasciculado. Este sistema permite una mejor exploración del suelo gracias a la raíz principal que bombea agua a grandes profundidades y a las numerosas raíces secundarias (estas raíces y raicillas se despliegan a pocos centímetros de la superficie del suelo, pero a varios metros de la planta). y contrarrestar el fenómeno del fieltro (las raíces superficiales de las gramíneas se entrelazan y terminan formando en la superficie del suelo una alfombra apretada llamada "fieltro").

Sistema reproductivo

Las flores se agrupan en inflorescencias de varias formas: a menudo racimo alargado, espiga, glomérulo esférico o cilíndrico (a veces durante: Mimosoideae ). La inflorescencia se puede reducir a una sola flor o grupo y condensar las flores para formar un pseudanto , una estructura que imita una sola flor ( Mimosoideae del género Dichrostachys , Neptunia y Parkia ).

Las flores hermafroditas, todavía regulares en Mimosoideae , se vuelven muy específicas en otras subfamilias y se caracterizan por una fuerte zigomorfia . El perianto heteroclámico tiene un cáliz gamosepal reducido a cinco dientes, a veces bilabial (dos labios en Genets ). La corola dialípeta se llama "  papilionácea  ": el pétalo superior, en posición adaxial (dorsal), llamado estándar debido a su posición erecta, está muy desarrollado y cubre los pétalos laterales ( Faboideae debido a su prefloración descendente), o pasa inadvertido . Y cubiertos por los pétalos laterales ( Caesalpinioideae debido a su prefloración ascendente). En algunos casos, se puede encontrar en posición abaxial por resupinación de la flor. Los dos pétalos laterales, llamados alas, son libres e idénticos entre sí o, en ocasiones, ligeramente adheridos a los pétalos inferiores que cubren ( Faboideae ) o con los que se cubren ( Caesalpinioideae ). Los dos pétalos ventrales son similares y a menudo connados entre sí (simulando un solo pétalo) para formar la quilla que rodea los estambres y el pistilo. Estos dos pétalos comprimidos son el origen de la fertilización por cleistogamia . Los racimos muy contraídos del glomérulo en forma de trébol se asocian a una corola gamopetalous . La polinización es entomofílica , muy raramente anemófila , las flores también pueden ser fecundadas por autopolinización .

Las Fabaceae producen numerosos metabolitos secundarios que desempeñan un papel en el control de animales y microorganismos herbívoros o fitófagos , o en la atracción de animales polinizadores y dispersores de frutos y semillas. Algunos metabolitos secundarios (flavonoides, triterpenos, pinitol ) tienen una distribución muy amplia y están presentes en casi todas las tribus , mientras que otros solo están presentes en un pequeño número de taxones. Dado que muchas especies tienen la capacidad de fijar nitrógeno atmosférico , la familia de las leguminosas produce más metabolitos secundarios que contienen nitrógeno que otras familias de plantas.

Los compuestos de nitrógeno incluyen:

Los metabolitos secundarios libres de nitrógeno incluyen:

Importancia economica

Esta familia de plantas es la segunda mayor productora del mundo, detrás de los cereales, para consumo humano. En 2014, según la FAO , se produjeron más de 300 millones de toneladas de leguminosas (soja, maní, frijoles, guisantes, habas y lentejas) en todo el mundo (dos tercios de las cuales para soja) en un área de 190 millones de  ha ( es decir, el 13% de las superficies cultivadas, frente al 70% de los cereales). 670 de los 750 géneros y 18.000 de las 19.000 especies de la familia de las leguminosas tienen un papel importante como cereales, pastos y agrosilvicultura . La complementariedad nutricional entre las familias de cereales y leguminosas podría explicar que en muchos centros de domesticación se domesticaran juntas.

En primer lugar, es una fuente esencial de proteínas vegetales para el consumo humano o animal. También proporciona grasas ( aceite de soja y maní ), madera (muchas especies exóticas y valiosas como el palo de rosa ) y sirve para muchos otros usos.

Como estas plantas no requieren fertilizantes nitrogenados, debido a su capacidad de fijar nitrógeno atmosférico gracias a las bacterias simbióticas del género rizobios presentes en sus raíces, ocupan un lugar especial en las rotaciones de cultivos.

La familia Fabaceae incluye muchos cultivos de interés económico: el maní , el fenogreco , el frijol , el frijol , el pollito , el frijol , el mung (brotes de soja germinados), las lentes , los lotos , los altramuces , alfalfa , palo de rosa , guisantes , garbanzos , regaliz , rooibos , esparceta , soja , trébol , vezas ...

Son de interés ornamental multitud de plantas herbáceas o leñosas de esta familia, como glicinas , altramuces , mimosas , guisantes de olor ,  etc.

Diferentes plantas de esta familia también aportan diversas sustancias para curtir cueros, hacer colas, tratar fiebres ...

Interés por la comida

Las legumbres jugar un papel muy importante en la nutrición humana y animal, gracias a su alta proteína de contenidos (entre el 20 y el 42%) y aminoácidos esenciales (que sufre de una deficiencia general de azufre amino ácidos, que tienen un alto contenido de muy interesante en lisina , mientras las proteínas de los cereales son pobres en lisina). Los derivados pueden contener incluso más, como la harina de soja (alrededor del 50%). Los otros nutrientes importantes son el almidón y posiblemente los lípidos para las legumbres que también son semillas oleaginosas (soja que contiene aproximadamente un 20% de aceite, maní que contiene casi un 50%). Después de la cocción, el contenido de proteínas está entre el 5% y el 18%, un poco más bajo que la carne cocida.

Las legumbres son ricas en minerales (hierro, calcio, zinc, cobre, manganeso) y fibra, pero relativamente bajas en vitaminas, excepto las del grupo B, que también se destruyen parcialmente durante la cocción. Las legumbres también contienen factores antinutricionales, como taninos , lectina , factores antitrípticos, ácido fítico , alfa-galactósidos ( FODMAP ), vicin-convicin, y a menudo requieren preparación técnica antes de su consumo (remojo, cocción, fermentación, tostado de harina de soja, por ejemplo).

Ricos en las llamadas proteínas vegetales "incompletas", los cereales y las legumbres se combinan para proporcionar proteínas completas comparables a las de la carne, el pescado o los huevos, siendo la ingesta recomendada 2 ⁄ 3 de legumbres y 1 ⁄ 3 de cereales.

Interés por la alimentación animal

La soja es una de las principales fuentes de proteínas en la alimentación animal. Los guisantes y las habas se cultivan con este fin. Diferentes especies como la alfalfa , el trébol , la esparceta , el trébol ... juegan un papel vital en el valor de los pastizales .

Interés por la alimentación humana

Las legumbres aportan proteínas muy baratas, especialmente lisina . Combinándolas con otras proteínas vegetales como las que se encuentran en los cereales, obtenemos una fuente equilibrada de proteínas.

Las legumbres son un pilar de la dieta mediterránea ( dieta cretense) que se cree que es una de las dietas más adecuadas para el ser humano y que es objeto de numerosos estudios. Las legumbres, ricas en carbohidratos complejos , micronutrientes , proteínas y vitamina B , son parte esencial de una dieta saludable. Aseguran un aporte continuo de energía: son bajos en calorías ( 260 - 360  kcal por 100 gramos de legumbres secas), ralentizan la digestión y dan sensación de saciedad porque son ricos en fibra. Contienen hierro , que ayuda a transportar oxígeno a través del cuerpo. Para mejorar el hierro disponible en las legumbres, es recomendable combinarlas con una fuente de vitamina C , como los cítricos y determinadas verduras como los pimientos. Remojar las legumbres secas durante varias horas les devuelve la vida y activa sus enzimas . Esto ayuda a la digestión y absorción de nutrientes por parte del cuerpo.

Muchas especies de leguminosas consumidas por los seres humanos contienen sustancias bastante tóxicas si se consumen en cantidades abundantes. El guisante y algunos guisantes del género Lathyrus causan latirismo , el favismo del frijol , algunos altramuces y varias otras especies consumidas en África requieren precauciones. Remojar en agua durante bastante tiempo a menudo alivia estas propiedades dañinas.

En nutrición, la clasificación de las legumbres puede variar. Anteriormente clasificados como almidonados por el PNNS, ahora se consideran alimentos ricos en proteínas. La Tabla Ciqual 2013 clasifica las leguminosas para uso humano entre las plantas consumidas crudas o mínimamente procesadas.

El sexagésimo octavo período de sesiones  (in) de la Asamblea General de las Naciones Unidas declaró 2016 Año Internacional de las legumbres "para crear conciencia y celebrar el papel de los frijoles, garbanzos, lentejas y otras legumbres en la alimentación del mundo" .

Comercio

La producción mundial de leguminosas cultivadas para sus semillas supera los 300 millones de toneladas anuales, dos tercios de las cuales son soja sola . Esta planta, así como el maní (o maní ), a menudo está relacionada con semillas oleaginosas o con semillas oleaginosas proteicas.

La India es a la vez el mayor productor e importador de leguminosas de grano en sentido estricto (guisantes, frijoles, lentejas). El Canadá , el birmano , el Australia y el de EE.UU. son los principales exportadores (Nota: estos son, en orden, la parte superior cuatro proveedores de la India) . La inmensa mayoría de los cultivos de legumbres en los Estados Unidos son el maní y la soja para la alimentación del ganado y la extracción de aceite vegetal , considerados semillas oleaginosas por su mejora en forma de aceite sobre todo.

Interés ambiental

Las leguminosas son generalmente plantas “  pioneras  ” y, por lo tanto, juegan un papel importante en la revegetación de suelos. Su capacidad para fijar nitrógeno atmosférico les permite desarrollarse primero en suelos pobres. Posteriormente facilitan el desarrollo de otras especies. Esta característica de fijación de nitrógeno ayuda a reducir la necesidad de fertilizantes nitrogenados sintéticos y las emisiones de gases de efecto invernadero .

Muchas especies de esta familia son útiles para los polinizadores . Ya sean prados o arbustos, muchos de ellos son muy favorables para las abejas .

Cuando se introducen en la alimentación animal , ayudan a mejorar las tasas de conversión alimenticia y al mismo tiempo reducen las emisiones de gases de efecto invernadero.

Filogenia

La filogenia de las leguminosas ha sido objeto de numerosos estudios por parte de grupos de investigación de todo el mundo. Ces études ont utilisé des données de morphologie, l' ADN (l' intron des chloroplastes trnL , les gènes chloroplastiques rbcL et matK , ou les espaceurs ribosomaux ITS ) et l' analyse cladistique , afin d'étudier les relations entre les différentes lignées de la familia. Todos los estudios han demostrado consistentemente el carácter monofilético de Fabaceae .

Los estudios confirmaron además que las subfamilias tradicionales Mimosoideae y Papilionoideae eran ambas monofiléticas, pero ambas estaban anidadas en la subfamilia parafilética Caesalpinioideae .

Todos los diferentes enfoques dieron resultados similares con respecto a las relaciones entre los principales clados de la familia.

Después de mucha discusión en la comunidad filogenética de leguminosas, el Grupo de Trabajo de Filogenia de Leguminosas subdividió las Fabaceae en seis subfamilias en lugar de tres, lo que requirió la recirculación de Caesalpinioideae en una subfamilia reducida ( Caesapinioideae , sensu stricto ), incluida la antigua subfamilia de Mimosoideae , y cuatro nuevas subfamilias

Fabales

Polygalaceae ( grupo externo )



Surianáceas (grupo externo)




Quillajaceae (grupo externo)


Fabaceae


Cercidoideae



Detarioideae





Duparquetioideae




Dialioideae




Caesalpinioideae



Faboideae








Lista de géneros

Géneros principales

Los géneros más importantes son ː Astragalus (más de 2.400 especies), Acacia (más de 950 especies), Indigofera (alrededor de 700 especies), Crotalaria (alrededor de 700 especies) y Mimosa (alrededor de 500 especies).

En esta familia, podemos citar los siguientes géneros:
(El género-tipo Faba es sinónimo de Vicia , y es bajo este nombre que se incluye en la lista de géneros a continuación).

Subfamilia Mimosoideae

(lista no exhaustiva)

Subfamilia Caesalpinioideae

(lista no exhaustiva)

Subfamilia Faboideae o Papilionoideae

(lista no exhaustiva)


Plantas emblemáticas

Varias especies de Fabaceae han sido elegidas como plantas emblema por diferentes países o territorios:

  • El lupino es la flor oficial de Texas . Originalmente era Lupinus subcarnosus en 1901, pero la decisión fue enmendada en 1971 para agregar Lupinus texensis y “cualquier otra variedad de altramuz aún no registrada” .
  • Prosospis cineraria , la grosella negra común, es el árbol oficial del estado de Telangana ( India ).

El trébol o trébol irlandés , símbolo de Irlanda , es en realidad una hoja de acedera de oveja, Oxalis acetosella , y no una hoja de Trifolium repens .


Notas y referencias

Notas

  1. No confundir con Ebenus Kuntz, 1882 sucesivamente llamado Maba luego Diospyros y que dio su nombre a la familia Ebenaceae

Referencias

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Ver también

Bibliografía

Artículos relacionados

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