Thực vật một lá mầm

Thực vật một lá mầm
Thời điểm hóa thạch: Tiền Creta 22 - gần đây
Hemerocallis longituba.jpg
Hoa của cây hoa hiên (chi Hemerocallis), với ba phần hoa trong mỗi vòng.
Phân loại khoa học
Giới (regnum)Plantae
(không phân hạng)Angiospermae
(không phân hạng)Monocots
Các bộ
Khoảng 10; xem văn bản.
Danh pháp đồng nghĩa

Liliopsida Scopoli (1760)
Monocotyledoneae
Monocotyledones
Liliidae

Monocotyledon
Lúa mì, một loài thực vật một lá mầm có tầm quan trọng kinh tế
Hypoxis decumbens L. với bao hoa và gân lá song song điển hình của thực vật một lá mầm

Thực vật một lá mầm là một nhóm các thực vật có hoa có tầm quan trọng bậc nhất, chiếm phần lớn trên Trái Đất. Tầm quan trọng kinh tế của chúng không phải là sự đánh giá quá cao. Hiện nay, người ta ước tính có khoảng 50.000-60.000 loài trong nhóm này[1].

Họ lớn nhất trong nhóm này cũng là họ lớn nhất trong thực vật có hoa là họ Lan (Orchidaceae), nhưng họ này đôi khi được coi như một bộ, với khoảng trên 20.000 loài. Chúng có hoa rất phức tạp (và nổi bật), đặc biệt thích hợp với việc thụ phấn nhờ côn trùng.

Họ có tầm quan trọng kính tế lớn nhất trong nhóm này (và trong thực vật có hoa) là họ Hòa thảo (hay họ Cỏ, họ Lúa), với danh pháp khoa học là Gramineae hay Poaceae. Họ này bao gồm các loại ngũ cốc (lúa, lúa mì, ngô v.v.), các loài cỏ trên các bãi chăn thả gia súc cũng như các loại tre, nứa, trúc, giang, luồng v.v. Họ cỏ (thật sự) này đã tiến hóa theo hướng khác và trở thành đặc biệt thích nghi với phương thức thụ phấn nhờ gió. Các loài cỏ sinh ra nhiều hoa nhỏ và các hoa này tập hợp lại với nhau thành bông rất dễ thấy (cụm hoa).

Một họ khác cũng đáng chú ý về mặt kinh tế là họ Cau (hay Cọ) với danh pháp khoa học là Palmae hay Arecaceae.

Tên gọi, đặc điểm

Tên gọi khoa học của thực vật một lá mầm là monocotyledons có nguồn gốc từ tên gọi thực vật học truyền thống Monocotyledones (mono = một, cotyledon = lá mầm), do thực tế là phần lớn các thành viên của nhóm này có một lá mầm, hay lá phôi mầm trong hạt của chúng. Nó là đối lập với thực vật hai lá mầm (truyền thống) thông thường có hai lá mầm. Tuy nhiên, việc xem xét số lượng lá mầm không phải là đặc điểm đáng tin cậy.

Thực vật một lá mầm là một nhóm riêng biệt[2]. Một trong các đặc điểm đáng tin cậy nhất là hoa của thực vật một lá mầm thuộc mẫu 3, với các phần hoa được chia thành 3 hay bội số của 3. Ví dụ, hoa của thực vật một lá mầm có thể có 3, 6 hay 9 cánh hoa. Rất nhiều thực vật một lá mầm có lá với các gân song song.

Hình thái học, so sánh với thực vật hai lá mầm (cũ)

Các sách giáo khoa liệt kê các khác biệt giữa thực vật một lá mầm và thực vật hai lá mầm như sau. Nói chung thì điều này chỉ là mô hình tổng quát mà thôi chứ không phải lúc nào cũng luôn đúng và có rất nhiều ngoại lệ. Các khác biệt này là đúng nhiều hơn cho thực vật một lá mầm chứ không phải là dành cho thực vật hai lá mầm và nó dựa trên APG:

  • Hoa: Ở thực vật một lá mầm, hoa là mẫu 3 (số lượng các bộ phận của hoa trên một vòng là 3) trong khi ở thực vật hai lá mầm thì hoa là mẫu 4 hay 5 (các bộ phận của hoa là 4 hay 5 trên một vòng).
  • Phấn hoa: Ở thực vật một lá mầm, phấn hoa có một rãnh cắt hay một lỗ trong khi ở thực vật hai lá mầm là ba rãnh.
  • Hạt: Ở thực vật một lá mầm, phôi có một lá mầm trong khi phôi của thực vật hai lá mầm có hai lá mầm.
Một lát cắt của củ hành, chỉ rõ các gân song song
  • Thân cây: Ở thực vật một lá mầm, các bó mạch trong thân cây là phân tán, trong khi ở thực vật hai lá mầm thì chúng phân bổ thành vòng.
  • Rễ: Ở thực vật một lá mầm là rễ chùm trong khi ở thực vật hai lá mầm các rễ phát triển từ rễ mầm.
  • : Ở thực vật một lá mầm, Các gân lá chính là song song, trong khi ở thực vật hai lá mầm thì chúng có dạng mắt lưới.

Tuy nhiên, các khác biệt này không phải là chính xác và không đổi: Ở một số loài thực vật một lá mầm vẫn có những đặc trưng điển hình của thực vật hai lá mầm hay ngược lại. Có điều này là do "thực vật hai lá mầm" là một nhóm đa ngành đối với thực vật một lá mầm, và một số loài thực vật hai lá mầm có thể có quan hệ họ hàng gần với thực vật một lá mầm hơn là với các loài thực vật hai lá mầm khác. Cụ thể, một vài dòng dõi phân nhánh sớm của "thực vật hai lá mầm" chia sẻ các đặc trưng của "thực vật một lá mầm", cho thấy các đặc điểm đó không phải là đặc điểm chỉ của thực vật một lá mầm. Khi thực vật một lá mầm được so sánh với thực vật hai lá mầm thật sự thì các khác biệt sẽ cụ thể hơn.

Phân loại học

Thực vật một lá mầm được coi là tạo ra một nhóm đơn ngành phát sinh sớm trong lịch sử tiến hóa của thực vật có hoa. Các mẫu hóa thạch sớm nhất cho thấy các tàn tích của thực vật một lá mầm có niên đại từ đầu kỷ Phấn Trắng.

Về danh pháp khoa học, các nhà phân loại học có sự lựa chọn rộng rãi trong việc đặt tên cho nhóm này, do thực vật một lá mầm là nhóm có bậc cao hơn mức họ. Điều 16 của ICBN cho phép hoặc là đặt tên theo kiểu tên gọi miêu tả hoặc là theo kiểu tên gọi được tạo ra từ tên gọi của họ được đưa vào trong đó (tên phát sinh loài).

Trong lịch sử, thực vật một lá mầm đã từng có các danh pháp khoa học như:

  • Monocotyledoneae trong hệ thống de Candolle và hệ thống Engler
  • Monocotyledones trong hệ thống Bentham & Hooker và hệ thống Wettstein
  • Lớp Liliopsida trong hệ thống Takhtajan và hệ thống Cronquist (và trong hệ thống Reveal)
  • Phân lớp Liliidae trong hệ thống Dahlgren và hệ thống Thorne (1992)
  • Nhánh đơn ngành monocots trong hệ thống APG, hệ thống APG IIhệ thống APG III.

Mọi hệ thống nói trên đều sử dụng nguyên tắc phân loại nội bộ của chính mình cho nhóm này. Thực vật một lá mầm đáng chú ý như là một nhóm có ranh giới ngoài cực kỳ ổn định (nó là một nhóm chặt chẽ và được định nghĩa tốt), trong khi các nguyên tắc phân loại nội bộ lại cực kỳ thiếu ổn định (theo dòng lịch sử, chưa khi nào có hai hệ thống chính thức phù hợp với nhau về việc các thực vật một lá mầm có quan hệ với nhau như thế nào).

Tên gọi monocots trong APG

Dưới đây là cách hiểu tên gọi monocots theo định nghĩa của hệ thống APG II.

Trong phân loại thực vật tên gọi monocots (một lá mầm) được áp dụng cho một nhánh đơn ngành trong thực vật hạt kín. Nó được sử dụng trong các hệ thống APG và APG II, và có lẽ đây là các hệ thống được chấp nhận rộng rãi nhất.

Các đơn vị phân loại thuộc về nhánh đơn ngành monocots này là các thực vật được biết đến như là "một lá mầm".

Trong phạm vi của thực vật một lá mầm, hệ thống APG II công nhận 10 bộ và 2 họ (DasypogonaceaePetrosaviaceae chưa được xếp vào trong bộ nào). Một số trong chúng được thừa nhận như là nhánh đơn ngành commelinids (nhánh Thài lài), phần còn lại (đơn vị cận ngành) đôi khi được nói đến như là "thực vật một lá mầm cơ sở". Tuy nhiên, theo phiên bản cập nhật trên website của APG được tra cứu vào ngày 10 tháng 4 năm 2007 thì bộ Petrosaviales chứa một họ (Petrosaviaceae) cũng đã được công nhận[3].

Quan hệ phát sinh loài trong thực vật một lá mầm

Phát sinh chủng loài

Dưới đây là minh họa về phát sinh loài trong thực vật một lá mầm theo đề xuất của APG. Họ Hydatellaceae, được hệ thống APG II gán vào bộ Poales, nhưng sau đó đã được phát hiện là bị đặt sai chỗ trong nhóm monocots, và thay vì thế nó có quan hệ gần gũi nhất với họ Súng (Nymphaeaceae) nên đã bị loại ra khỏi bộ Poales.

* nhánh monocots:
Mesangiospermae

Chloranthales

Magnoliidae

Monocots

Acorales

Alismatales

Petrosaviales

Dioscoreales

Pandanales

Liliales

Asparagales

Commelinidae (commelinids)

Ceratophyllales

Eudicots

Phát sinh chủng loài và thành phần hợp thành hiện tại của thực vật một lá mầm[4].

Tên gọi Liliopsida

Liliopsida là danh pháp thực vật cho một lớp. Sự công bố tên gọi này được cho là do Scopoli (năm 1760). Tên gọi này được tạo ra bằng cách thay thế hậu tố -aceae trong tên gọi của Liliaceae bằng hậu tố -opsida (Điều 16 ICBN).

Mặc dù về nguyên tắc thì giới hạn của lớp này sẽ thay đổi theo hệ thống phân loại được sử dụng, nhưng trong thực tế thì tên gọi này có lẽ có mối liên kết chặt chẽ với hệ thống Cronquist cũng như hệ thống Takhtadjan tương tự như hệ thống đầu. Cả hai hệ thống này là các hệ thống lớn duy nhất sử dụng tên gọi này và trong cả hai hệ thống nó đều được dùng với ý nghĩa dành cho nhóm được biết đến như là "thực vật một lá mầm". Các hệ thống cũ hơn dùng tên gọi Monocotyledones, với Monocotyledoneae là cách gọi cũ hơn (các tên gọi này có thể sử dụng ở cấp độ bất kỳ). Các hệ thống như hệ thống Dahlgren và hệ thống Thorne (ra đời muộn hơn so với các hệ thống Takhtadjan và Cronquist) nhắc đến nhóm này theo tên gọi Liliidae (tên gọi ở cấp phân lớp). Các hệ thống mới hơn, như hệ thống APG và hệ thống APG II nhắc đến nhóm này theo tên gọi monocots (tên gọi cho một nhánh đơn ngành). Vì thế, trong thực tế có thể coi như tên gọi Liliopsida được sử dụng gần như chủ yếu trong phân loại theo hệ thống Cronquist.

Trong hệ thống Takhtadjan

Hệ thống Takhtadjan sử dụng phép phân loại nội bộ như sau:

  • Lớp Liliopsida [= thực vật một lá mầm]
    Phân lớp Liliidae
    Siêu bộ Lilianae
    Siêu bộ Dioscoreanae
    Phân lớp Commelinidae
    Siêu bộ Bromelianae
    Siêu bộ Pontederianae
    Siêu bộ Zingiberanae
    Siêu bộ Commelinanae
    Siêu bộ Hydatellanae
    Siêu bộ Juncanae
    Siêu bộ Poanae
    Phân lớp Arecidae
    Siêu bộ Arecanae
    Phân lớp Alismatidae
    Siêu bộ Alismatanae
    Phân lớp Triurididae
    Siêu bộ Triuridanae
    Phân lớp Aridae
    Siêu bộ Aranae
    Siêu bộ Cyclanthanae
    Siêu bộ Pandananae
    Siêu bộ Typhanae

Trong hệ thống Cronquist

Phân loại nội bộ trong hệ thống Cronquist là:

Trong hệ thống Reveal

Phân loại nội bộ trong hệ thống Reveal là:

  • Lớp 3. Liliopsida
    Phân lớp 1. Alismatidae
    Siêu bộ 1. Butomanae
    Siêu bộ 2. Alismatanae
    Phân lớp 2. Triurididae
    Phân lớp 3. Aridae
    Siêu bộ 1. Acoranae
    Siêu bộ 2. Aranae
    Siêu bộ 3. Cyclanthanae
    Siêu bộ 4. Pandananae
    Phân lớp 4. Liliidae
    Phân lớp 5. Arecidae
    Siêu bộ 1. Arecanae
    Phân lớp 6. Commelinidae
    Siêu bộ 1. Bromelianae
    Siêu bộ 2. Pontederianae
    Siêu bộ 3. Commelinanae
    Siêu bộ 4. Hydatellanae
    Siêu bộ 5. Typhanae
    Siêu bộ 6. Juncanae
    Phân lớp 7. Zingiberidae
    Siêu bộ 1. Zingiberanae

Tham khảo

  1. ^ www.redlist.org tính là có 59.300 loài.
  2. ^ Mark W. Chase (2004). “Monocot relationships: an overview”. American Journal of Botany. 91: 1645–1655. doi:10.3732/ajb.91.10.1645. Bản gốc lưu trữ ngày 5 tháng 4 năm 2008. Truy cập ngày 24 tháng 4 năm 2009.
  3. ^ Philip D. Cantino & James A. Doyle, Sean W. Graham, Walter S. Judd, Richard G. Olmstead, Douglas E. Soltis, Pamela S. Soltis, Michael J. Donoghue (2007). “Towards a phylogenetic nomenclature of Tracheophyta”. Taxon. 56 (3): E1–E44.Quản lý CS1: sử dụng tham số tác giả (liên kết)
  4. ^ “An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG III”. Botanical Journal of the Linnean Society. 161: 105–121. 2009.

Liên kết ngoài

  • Chase M. W., Soltis D. E., Soltis P. S., Rudall P. J., Fay M. F., Hahn W. J., Sullivan S., Joseph J., Molvray M., Kores P. J., Givnish T. J., Sytsma K. J., Pires J. C. (2000). Higher-level systematics of the monocotyledons: An assessment of current knowledge and a new classification. Trong: Wilson K. L., Morrison D. A. (chủ biên). Monocots: Systematics and Evolution.. CSIRO, Melbourne. 3-16. ISBN 0-643-06437-0
  • Dự án Web Tree of Life: Monocotyledons
  • x
  • t
  • s
Close up view of wheat Phân loại Thực vật một lá mầm
Alismatid monocots
Wheat close-up.JPG
Lilioid monocots
Nhánh Thài lài
Tiêu đề chuẩn Sửa dữ liệu tại Wikidata
  • NKC: ph114823
Thẻ nhận dạng đơn vị phân loại
  • Rose Amber Flush 20070601.jpgCổng thông tin Thực vật
  • Issoria lathonia.jpgCổng thông tin Sinh học