A morphological phylogenetic analysis of Aesculus L. and Billia Peyr. (Sapindaceae)

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The hippocastanaceous Sapindaceae (family Hippocastanaceae) consists of two genera: Aesculus and Billia. The genus Aesculus (buckeyes) is distributed throughout the northern hemisphere. Twelve of the thirteen species of Aesculus are found in eastern Asia and North America, and one is native to Europe. The two species of the genus Billia are found in South and Central America. Aesculus is traditionally divided into five sections. This analysis, based on morphological characters, suggests that the monotypic section Parryanae (Aesculus parryi Gray) is sister to the remainder of the genus, and the other species are divided into two clades. One clade comprises all species from southeastern North America with the monotypic section Macrothyrsus (Aesculus parviflora Walt.) as sister to section Pavia. The other clade consists of all species found in Eurasia included in sections Aesculus and Calothyrsus, with the only North American member of this clade (Aesculus californica (Spach) Nutall) as sister to the rest of the group. According to this analysis, section Calothyrsus is rendered paraphyletic by the inclusion of section Aesculus. In contrast to previous studies that suggest an Asian origin for the genus, our study suggests an American origin for Aesculus from an ancestor similar to Billia with a single migration to Eurasia via the Bering land bridge.Key words: Aesculus, Billia, character evolution, Hippocastanaceae, morphology, phylogeny, Sapindaceae.

Les Sapindaceae hippocastanoïdes (la famille des Hippocastanaceae) sont formées de deux genres, Aesculus et Billia. Le genre Aesculus (les marronniers) est répartie dans l'ensemble de l'hémisphère nord. La majorité des 13 espèces du genre se retrouvent en Asie de l'Est et en Amérique du Nord. Une seule espèce est indigène en Europe. Les deux espèces du genre Billia sont distribuées en Amérique Centrale et du Sud. Le genre Aesculus est traditionnellement divisé en cinq sections. Cette analyse phylogénétique fondée sur des caractères morphologiques place la section Parryanae (Aesculus parryi Gray) comme groupe frère du reste du genre, ce dernier étant subdivisé en deux clades. Le premier clade inclut toutes les espèces du sud-est de l'Amérique du Nord, c'est-à-dire les sections Macrothyrsus et Pavia. La section Macrothyrsus est monotypique (Aesculus parviflora Walt.) et groupe-frère de la section Pavia. Le second clade regroupe toutes les espèces retrouvées en Eurasie (sections Aesculus et Calothyrsus). Aesculus californica (Spach) Nutall, la seule espèce américaine de ce clade, se retrouve à la base. La section Calothyrsus est rendue paraphylétique par l'inclusion de la section Aesculus. Contrairement à certaines études antérieures qui suggèrent une origine asiatique pour le genre Aesculus, notre étude propose plutôt une origine américaine à partir d'un ancêtre similaire à Billia, suivi d'une seule migration vers l'Eurasie via le détroit de Béring.Mots clés : Aesculus, Billia, évolution, Hippocastanaceae, morphologie, phylogénie, Sapindaceae.

Keywords: Aesculus; Billia; Hippocastanaceae; Sapindaceae; character evolution; morphologie; morphology; phylogeny; phylogénie; évolution

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2001

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