巴西Senna ser. Bacillares(豆科)分类学修订:亚马逊新种发现与系统发育研究

【字体: 时间:2025年07月09日 来源:Brittonia 0.6

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  本研究针对豆科植物Senna属中分类最为复杂的Ser. Bacillares系列,通过野外考察和标本分析,首次系统梳理了巴西境内29个物种的分类学特征,包括描述亚马逊地区新种Senna rionegrensis(短雄蕊特征)。研究提供了详尽的形态学检索表、地理分布和物候数据,解决了该系列长期存在的分类混乱问题,为后续系统发育研究奠定基础。论文发表在《Brittonia》杂志。

  

在植物分类学领域,Senna属(豆科)作为美洲大陆最具代表性的植物类群之一,其分类体系长期存在争议。特别是Ser. Bacillares系列,作为该属物种最丰富且分类最混乱的类群,300多年来分类界限模糊不清——1754年Miller建立Senna属仅比Linnaeus建立Cassia属晚一年,两者形态特征高度相似导致分类学家对其范畴争论不休。尽管Irwin和Barneby在1982年通过经典分类学研究将该系列划分为6个组35个系列,但分子系统学研究显示这些分类单元多数并非单系群,使得该系列成为豆科植物分类的"疑难杂症"。

圣保罗大学农业科学学院"Luiz de Queiroz"分校的研究人员联合里约热内卢植物园研究所等机构,通过对巴西全境标本馆收藏的3000余份标本的形态学分析(涉及ALCB、B、BR等30余个标本馆),结合野外实地考察,首次完成了巴西境内Senna ser. Bacillares的全面修订。研究发现该系列在巴西包含29个物种,其中Senna rionegrensis为新描述物种(以其独特的短雄蕊为鉴别特征),Senna herzogii为巴西新记录种。研究通过构建多性状检索表、绘制形态特征图(如叶蜜腺位置、雄蕊分化程度等),明确了种间界限,相关成果发表在《Brittonia》期刊。

关键技术方法包括:1) 跨巴西生物群系(亚马逊、大西洋森林、卡廷加等)的野外采样;2) 基于35个形态特征(叶蜜腺数量/形状、雄蕊长度比等)的标本比较分析;3) IUCN红色名录评估体系用于新种保护等级确定;4) GEOCAT工具计算物种分布范围。

【形态特征分析】
研究发现Ser. Bacillares最显著的特征是具2对小叶(偶见3对),小叶对称性(中脉居中或偏斜)和叶蜜腺数量(1-2个)具有重要分类价值。新种S. rionegrensis的鉴别特征包括:小叶不对称、叶脉上表面凸起、单个梭形叶蜜腺、短于中位雄蕊的远轴雄蕊等。通过扫描电镜观察,确认其果实表面纹饰与近缘种S. wurdackii存在明显差异。

【地理分布格局】
29个物种在巴西呈现明显地理替代:S. rugosa广泛分布于五个生物群系(500-1400米),而S. pinheiroi仅局限在东北部大西洋森林(<700米)。新种S. rionegrensis目前仅发现于内格罗河流域,分布范围狭窄(图5),符合IUCN的"数据缺乏(DD)"等级。

【分类学修订】
研究澄清了多个历史分类问题:1) 确认S. bacillaris两个变种在巴西的分布界限;2) 将S. splendida和S. gloriosa分为独立物种(前者花芽球形,后者披针形);3) 发现S. macranthera的5个变种果实特征存在地理分化(卡廷加变种果实较短且平滑,大西洋森林变种果实长且具深皱)。

研究结论表明,Senna ser. Bacillares在巴西的物种多样性被严重低估,通过叶蜜腺位置、雄蕊分化程度等18个新界定特征,建立了可靠的分类体系。该研究不仅解决了200多年来该组的分类混乱(如将Cassia insignis归并入S. bacillaris),更重要的是为理解该属在美洲的适应性辐射提供了形态学框架——特别是发现具蜜腺类群(晚始新世起源)与蚂蚁共进化可能驱动了其物种分化。新种S. rionegrensis的发现凸显了亚马逊流域仍存在大量未描述类群,研究成果被巴西植物名录(Flora do Brasil 2020)收录作为分类学基准。

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