7. Position systématique et phylogénétique
Les fossiles les plus anciens ont été découverts dans des dépôts oligocènes. Les Caryophyllacées sont incluses par la majorité des botanistes dans les Centrospermales bien qu'elles diffèrent des autres familles de l'ordre, qui sont typiquement apétales, par la présence quasi générale d'un calice et d'une corolle (dont l'origine est staminale). Elles s'en distinguent aussi – avec les Molluginacées qui leur sont étroitement apparentées – par l'absence de bétaïnes et la présence au contraire d'anthocyanes, ces deux types pigmentaires s'excluant l'un l'autre.
Comme les autres Centrospermales, les Caryophyllacées possèdent : embryons courbes ou spiralés (qui a valu le nom de Curvembryales à l'ordre), albumen réduit, placentation généralement centrale ou basale, ornementation des grains de pollen semblable. En outre, on retrouve chez les Caryophyllacées les plastes de type spécial que l'on rencontre dans les tubes criblés et qui présentent un cristal central polyhédrique de protéines (il est globulaire chez la plupart des autres familles) et un anneau subpériphérique de filaments protéiniques. Frohne et Jensen estiment que l'accumulation de saponines triterpéniques n'est pas spéciale aux Caryophyllacées, mais est caractéristique de l'ordre entier. Il n'empêche que parmi les Centrospermales (Caryophyllales), les Caryophyllacées et les Molluginacées constituent un rameau original. Leur individualité est renforcée par la particularité qu'ont leurs représentants d'accumuler un trisaccharide spécial, le lychnose.
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