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マメ科


マメ科(まめか、Fabaceae syn. Leguminosae)は、被子植物に含まれる分類群の1つで、いわゆるマメの仲間を含む。

マメ科・ネムノキ科ジャケツイバラ科に3分する説もあったが、ジャケツイバラ科が他の2科を内包する側系統であり、系統的には否定された。

特徴

マメ科の植物は、羽状複葉になるものが多い。また「就眠運動(夜になると葉柄小葉の根元(葉枕)で折れ曲がり葉が閉じること)」をするものもある。オジギソウでは触れただけで同じような運動を起こす。托葉があり、葉と同様に大きくなるもの(エンドウ)、蜜腺になるもの(ヤハズエンドウ)、とげになるもの(ハリエンジュ)などもある。

蔓性のものも多く、茎が巻き付くものと巻きひげを発達させるものがある。草本も木本もあり、また立派な樹木になるものも含まれる。

花は左右対称になる傾向がある。マメ亜科は独特の形を持っており、蝶形花という。雌しべは平らで、熟すると2つに割れ、中に1列におさまる種子を放出するものが多い。いわゆる「まめ」の形である。種子には胚乳はなく巨大な子葉が栄養分を蓄えている。

生態

一部のマメ科植物は根粒もしくはに茎粒を持ち、根粒菌という細菌が共生している。根粒菌は植物からリンゴ酸などの効率のいい栄養分をもらって生活の場を提供して貰う代わりに、大気中の窒素を植物にとって使いやすい硝酸塩に転換(窒素固定)する。窒素は植物にとって必須元素であり、肥料として取り入れる成分の一つであるが、豊富に存在する気体窒素は自然界では一部の細菌と雷などでしか使用可能形態に転換できない。特に根粒ではその能力が高いため、それを持つ植物は自ら肥料を作ることのできることになり、そのような植物はやせている土地でもよく育つものが多い。

帰化植物にはマメ科のものが多い。これは上記のように荒れ地でよく育つものが多いことも理由の一つであると考えられる。

利用

種子が可食のものが多く含まれ、広義の穀物として主食並に利用されるものも数多い。日常語としての豆は往々にして種子のことを指す。ただしマメ科のなかにもエニシダクララトウアズキニセアカシアといった有毒種があるため注意が必要である。

上記のようにマメ科には根粒などを持っているものが多く、それらは自力で肥料が作れるため、荒れ地でよく育つ。これは栽培植物としての扱いやすさにもつながるが、そのために荒れ地の緑化に使われる例もある。アカシアギンゴウカンがその代表例である。これを利用してゲンゲなどは緑肥植物としても使われている。半面で、この窒素固定を自分で行なう生態のため、別の場所への人為的な移植が難しい種もある。

観賞用に栽培される種も多い。デイゴハナズオウスイートピールピナス spp.フジホウオウボクなど、独特の花形と多彩な花色が楽しまれる。

下位分類

広義のマメ科は、74519500を含むとも[1]、650属12000種であるとも[2]される大きな科である。

花の形態により伝統的にマメ亜科ジャケツイバラ亜科ネムノキ亜科の3亜科に大別されてきた(新エングラー体系など)。クロンキスト体系ではそれらを科にしてマメ科を3科に分割し、それら3科(すなわち、従来のあるいは現在のマメ科)の属する目としてマメ目を立てた。しかしいずれも、系統的な分類ではない。APGは広義のマメ科を採用している[3][4]

分子系統によれば、従来のジャケツイバラ亜科はマメ科の中で基底的な側系統群である[5][6]。特に、ネムノキ亜科がきわめて派生的な位置にあるため、系統的な亜科分類では、ジャケツイバラ亜科はジャケツイバラ連 Caesalpinieae とカワラケツメイ連 Cassieae のそれぞれ一部(ジャケツイバラ属 Caesalpiniaナンバンサイカチ属 Cassia など)からなるコンパクトな単系統に限定される[1]。ただし、それ以外の群の新たな亜科分類は提唱されていない。

マメ科

[C] 広義のデタリウム連 DetarieaeAmherstieae を含む)



[C] ハナズオウ連 Cercideae



[C] Duparquetia (カワラケツメイ連)




[C] 広義の Dialiinae (カワラケツメイ連)




[F] マメ亜科




[?] Umtiza など




[C] 狭義のジャケツイバラ亜科 (ジャケツイバラ連の一部・カワラケツメイ連の一部)





[M] Dinizia (オジギソウ連)



[C] DimorphandraMora (ジャケツイバラ連)



[C] ArapatiellaPeltophorum など (ジャケツイバラ連)





[C] MoldenhaweraDiptychandra (ジャケツイバラ連)




[C] Erythrophleum (ジャケツイバラ連)



[M] ネムノキ亜科の大半










[C] ジャケツイバラ亜科 Caesalpinioideae
花は左右相称であるがマメ亜科のように特殊化していない。サイカチセンナジャケツイバラなど。ハナズオウハカマカズラなどは系統的には含まれない[1]
[M] ネムノキ亜科 Mimosoideae
花は放射相称、花弁は小さく(雄しべが目立つ)、多数の花からなる花序を作る。ネムノキオジギソウアカシア(ミモザ)など。
[F] マメ亜科Faboideae または 代替名 Papilionoideae)
最大の亜科、特徴的な花の形態を有する。
ジャケツイバラ亜科のホウオウボク。放射相称に近い  
ネムノキ亜科のネムノキ。目立つのは雄蕊  
マメ亜科のエンドウ。典型的な蝶形花  
マメ亜科のヤブツルアズキ。蝶形花で左右非相称  

主な種

Caesalpinioideae ジャケツイバラ亜科

Mimosoideae ネムノキ亜科

Faboideae マメ亜科

ADAクレード

イチベンバナ連

50kb逆位クレード

参考文献

  1. 1.0 1.1 1.2 Stevens, P. F. (2001 onwards). “Fabaceae”. Angiosperm Phylogeny Website Version 12, July 2012 [and more or less continuously updated since]. . 2012閲覧.
  2. Watson, L., and Dallwitz, M.J. (1992 onwards). “Leguminosae Juss.”. The families of flowering plants: descriptions, illustrations, identification, and information retrieval. Version: 18th May 2012. . 2012閲覧.
  3. APG II (2003)
  4. APG III (2009)
  5. Bruneau, Anne; Forest; Herendeen, Patrick S.; Klitgaard, Bente B.; Lewis, Gwilym P. (2001), “Phylogenetic Relationships in the Caesalpinioideae (Leguminosae) as Inferred from Chloroplast trnL Intron Sequences”, Systematic Botany 26 (3): 487-514 
  6. Cardoso, D.; Pennington, R.T.; de Queiroz, L.P.; Boatwright, J.S.; Van Wykd, B.-E.; Wojciechowskie, M.F3; Lavin, M. (2013). “Reconstructing the deep-branching relationships of the papilionoid legumes”. S. Afr. J. Bot. 89: 58–75. doi:10.1016/j.sajb.2013.05.001. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0254629913002585. 

関連項目

外部リンク