Họ Mía dò

Costaceae là danh pháp khoa học của một họ thực vật một lá mầm phân bố rộng khắp khu vực nhiệt đới. Họ này thuộc về bộ Gừng ("Zingiberales"), là bộ trong đó chứa cả một số loài cây quan trọng về mặt kinh tế và cây cảnh như chuối ("Musaceae"), hoa chim thiên đường ("Strelitzia reginae"), gừng, riềng ("Zingiberaceae") v.v. Các loài trong họ này được tìm thấy trong khu vực có khí hậu nhiệt đới ở châu Á, châu Phi, Trung và Nam Mỹ. Trong tiếng Việt, họ này được gọi là họ Mía dò.
Lịch sử phân loại.
Costaceae "sensu" Tomlinson (1962) bao gồm 4 chi: "Costus", "Monocostus", "Dimerocostus" và "Tapeinochilos". Theo định nghĩa này, chi "Costus" chứa phần lớn các loài và có sự đa dạng hình thái lớn nhất, có sự phân bố liên nhiệt đới với trung tâm đa dạng lớn nhất ở vùng nhiệt đới Tân thế giới (khoảng 40 loài); 25 loài sinh sống trong khu vực nhiệt đới châu Phi và khoảng 5 loài tại Đông Nam Á. Một chi tách biệt là "Cadalvena" cũng được công nhận khi Costoideae là một phần của họ Zingiberaceae, nhưng sau đó bị giáng cấp thành phân chi trong phạm vi chi "Costus" (Schumann, 1904). Các nghiên cứu đặc trưng hoa để gộp các loài thuộc "Cadalvena" hoặc là không phân biệt phân chi hoặc xử lý "Costus" và "Cadalvena" như là các phân chi trong phạm vi chi Costus. Maas (1972) đã miêu tả một vài loài mới từ Nam Mỹ mà ông xếp trong phân chi "Cadalvena" của chi "Costus", nhưng không có thêm bất kỳ loài mới nào từ châu Phi được bổ sung vào "Cadalvena" kể từ thời Schumann (1904) và trên thực tế nhiều loài gộp trong xử lý của Schumann sau đó đều được coi là đồng nghĩa của loài "Costus spectabilis".
Ngoài "Cadalvena", Schumann (1904) còn công nhận 4 phân chi khác trong chi "Costus" là "Eucostus" (= "Cotus" phân chi "Costus" theo ICBN), "Metacostus", "Epicostus" và "Paracostus". Các phân chi này được duy trì bởi Loesener (1930). Trong xử lý của Maas về Costaceae tân nhiệt đới sự phân chia chính thức giữa 2 phân chi có các loài sinh sống tại Nam Mỹ ("Costus", "Cadalvena") được duy trì. Ngoài ra, phân chi "Costus" được chia thành 2 đoạn tách biệt: "Costus" đoạn "Ornithophilus" và "Costus" đoạn "Costus". Các đoạn này dựa theo các đặc trưng của môi dưới (labellum) và phản ánh 2 hình dạng hoa khác biệt gắn với các kiểu thụ phấn. Các đơn vị đặt trong "Costus" đoạn "Ornithophilus" đều có môi dưới hình ống thích nghi với kiểu thụ phấn nhờ chim, trong khi các đơn vị trong "Costus" đoạn "Costus" đều có môi dưới rộng với phiến môi khác biệt phô ra, dường như là thích nghi với kiểu thụ phấn nhờ ong. Trong khi tất cả các loài "Costus" tân nhiệt đới có thể dễ dàng đặt vào một trong hai đoạn này dựa theo các đặc trưng hoa và cụm hoa thì các loài "Costus" châu Phi và châu Á lại không chia sẻ khác biệt này về hình dạng hoa. Sau Schumann (1904) và Loesener (1930), sự phân chia các loài "Costus" châu Phi và châu Á thành các phân chi khác biệt không được duy trì, ngoại trừ "Costus spectabilis" như là thuộc phân chi "Cadalvena" (Lock, 1985).
Ngược lại với chi lớn "Costus" phân bố liên nhiệt đới, các chi còn lại của họ Costaceae ("Monocostus", "Dimerocostus" và "Tapeinochilos") có sự phân bố hạn chế. "Dimerocostus" và "Monocostus" chỉ hạn chế trong khu vực tân nhiệt đới, với chi đầu phân bố từ Honduras ở phía bắc tới miền trung Bolivia ở phía nam và chi sau chỉ sinh sống trong khu vực Río Huallaga ở miền trung Peru. Chi "Monocostus" là chi duy nhất có hoa đơn độc mọc tại các nách lá thay vì có cụm hoa có cấu trúc cao bao gồm các lá bắc sắp xếp kiểu mọc vòng đối diện với các hoa đơn lẻ/thành đôi. Mặc dù khác biệt bề hình thái học thực vật tổng thể, nhưng "Monocostus" và "Dimerocostus" chia sẻ hình thái học hoa, ít nhất là trông rất giống như ở hoa của "Cadalvena". Chi "Tapeinochilos" chỉ hạn chế trong khu vực cổ nhiệt đới với sự phân bố chủ yếu ở New Guinea và vài loài sinh sống trải rộng tới các đảo cận kề thuộc Indonesia và về phía nam tới Queensland, Australia. Mặc dù phần lớn trông rất giống như các loài thuộc "Costus" đoạn "Ornithophilus" về hình dạng hoa, nhưng hình thái học hoa và cụm hoa của "Tapeinochilos" là khác biệt với các nhóm còn lại của Costaceae.
Một vài loài "Costus" có sự phân bố nằm trong phạm vi phân bố của "Tapeinochilos" và các loài đó có hình dạng hoa giống như ở các loài "Cadalvena", "Monocostus" và "Dimerocostus". Các loài "Costus" châu Á này chia sẻ với "Tapeinochilos" xu hướng trải qua sự phân cành sinh dưỡng, và cả hai đều sở hữu các lá bắc cụm hoa dạng gỗ ngược lại với các lá bắc dạng cỏ hay dạng giấy của các loài châu Phi và tân nhiệt đới. Các lá bắc thường có màu đỏ, nhưng có thể là màu nâu sẫm hay đen. Mặc cho những điểm tương tự như vậy, nhưng không thấy có sự sáp nhập cụ thể hay chính thức nào giữa các loài châu Á của chi "Costus" với "Tapeinochilos" từng được đề xuất.
Các phân tích phát sinh chủng loài gần đây về họ Costaceae (Specht &amp; et al., 2001; Specht, 2006) chỉ ra rằng "Tapeinochilos", "Monocostus" và "Dimerocostus" là các dòng dõi đơn ngành, trong khi "Costus" là đa ngành và vì thế phải có sự sửa đổi phân loại học. Để dung giải vấn đề này, người ta đề xuất bổ sung 3 chi mới, tách ra từ "Costus", là "Paracostus", "Cheilocostus" và "Chamaecostus". Phần còn lại của chi "Costus" là chi nhỏ hơn, với sự đa dạng hoa và địa lý bị hạn chế rất nhiều. "Tapeinochilos", "Monocostus" và "Dimerocostus" vẫn được duy trì do khác biệt về hình thái mà nguyên thủy chúng được mô tả tương ứng với các hình thái học này.
Các chi.
Tùy theo cách phân loại mà họ này chứa từ 6-7 chi và khoảng 100-110 loài.
Phát sinh chủng loài.
Cây phát sinh chủng loài trong phạm vi bộ Gừng dưới đây lấy theo APG III.
Cây phát sinh chủng loài trong phạm vi họ Mía dò lấy theo Specht et al. (2006):
Đặc điểm.
Họ Costaceae là độc đáo so với các thành viên khác trong bộ Gừng ở chỗ các loài của nó có 5 nhị lép hợp nhất chứ không phải 2, và Costaceae không chứa tinh dầu thơm. Các nhị vô sinh hợp nhất tạo thành phần cuối của môi hoa dưới dạng lá đài lớn, thông thường có chức năng hấp dẫn các loài sinh vật thụ phấn. Hoa nói chung đơn độc hay tổ hợp lại thành cụm hoa. Các cụm hoa được sắp xếp ở đầu cành, ngoại trừ chi "Monocostus". Các lá đơn với mép lá nhẵn. Mọc thành vòng xoắn, với các lá ở phía gốc cây thường không có phiến lá. Phần gốc lá có vỏ bao khép kín với lưỡi bẹ, hoặc mọc thẳng ở đỉnh của vỏ bao. Quả là loại quả mọng hay quả nang. Thân rễ nhiều cùi thịt với các rễ củ.

