Melampyrum L., 1753 è un genere di piante angiosperme appartenenti alla famiglia Orobanchaceae (tribù Rhinantheae), dall'aspetto di piccole erbacee annuali o perenni spesso colorate con vivaci tinte nella parte apicale.
Il nome del genere deriva da due parole greche: "mélas" (= nero) e "pyrós" (= grano), un nome usato da Teofrasto (371 a.C. – Atene, 287 a.C.), un filosofo e botanico greco antico, discepolo di Aristotele, autore di due ampi trattati botanici, per una pianta infestante delle colture di grano.
Il nome scientifico del genere è stato proposto da Carl von Linné (1707 – 1778) biologo e scrittore svedese, considerato il padre della moderna classificazione scientifica degli organismi viventi, nella pubblicazione "Species Plantarum – 2: 605" del 1753.

Queste piante in genere superano di poco il mezzo metro di altezza. La forma biologica prevalente è terofita scaposa (T scap), ossia in generale sono piante erbacee che differiscono dalle altre forme biologiche poiché, essendo annuali, superano la stagione avversa sotto forma di seme e sono munite di asse fiorale eretto e spesso privo di foglie. Inoltre sono piante “emiparassite”: possono vivere sulle radici di altre piante per prelevare acqua e sali minerali, mentre sono capaci di svolgere la funzione clorofilliana (al contrario delle piante “parassite assolute”). Alcune piante di questa specie anneriscono durante la disseccazione.
La parte aerea del fusto è eretta, più o meno ramosa.

Le foglie lungo il caule sono disposte in modo opposto e in genere hanno una forma lanceolata con apice acuto; sono subsessili; le maggiori possiedono alla base 1 - 2 lacinie patenti per lato. In alcune specie i margini sono interi, o appena ondulati sui bordi e il portamento è lievemente falcato.
L'infiorescenza è una spiga conica non troppo densa con i fiori disposti in alcune specie tutti dallo stesso lato e con brattee simili a foglie, più o meno violacee. La lamina delle brattee ha una forma da lanceolata a ovata e alla base su ciascun lato ha alcune lacinie lesiniformi, acutissime e più o meno aristate. Il colore delle brattee varia secondo la specie: giallo chiaro quasi verde, violetto o purpureo.

I fiori sono ermafroditi, zigomorfi e tetraciclici (con i quattro verticilli fondamentali delle Angiosperme: calice – corolla – androceo – gineceo). Sono inoltre più o meno pentameri.
Il frutto è del tipo a capsula deiscente a quattro semi; la forma è obovato-compressa bivalve.
Queste piante sono emiparassite, ossia in parte producono clorofilla e sono capaci di assorbire in modo autonomo i minerali dal terreno, ma hanno anche la capacità di utilizzare le sostanze prodotte dalle piante a loro vicine (funzione parassitaria). I meccanismo con il quale assorbono le sostanze di altre piante è basato su piccoli austori posti al livello radicale. La pianta ospite può accettare di buon grado questo insediamento (come la specie Festuca ovina) oppure può opporsi con secrezioni di sostanze tossiche. A questo proposito sono state fatte delle ricerche su alcune piante come il loglio, l'erba medica e il lino: si è rilevato che la specie Melampyrum arvense cresce meglio nelle vicinanze della leguminosa erba medica. Se l'infestazione nelle colture di cereali supera un certo livello, la farina prodotta è più scura, con un particolare odore e dal sapore più acre e disgustoso dovuto al glucoside velenoso "rinantina".
Le specie di questo raggruppamento si riproducono per impollinazione tramite insetti (impollinazione entomogama). Nella parte inferiore delle brattee sono presenti delle ghiandole nettarifere che attirano i bombi e altri insetti pronubi.
La dispersione dei semi avviene inizialmente a causa del vento (dispersione anemocora); una volta caduti a terra sono dispersi soprattutto da insetti tipo formiche (mirmecoria).
Il genere Melampyrum è distribuito in Europa, India, Giappone e Nord America; le sue specie preferiscono climi per lo più temperati delle regioni extratropicali.
Della dozzina di specie spontanee della flora italiana 10 vivono sull'arco alpino. La tabella seguente mette in evidenza alcuni dati relativi all'habitat, al substrato e alla distribuzione delle specie alpine.
| Specie | Comunità vegetali | Piani vegetazionali | Substrato | pH | Livello trofico | H2O | Ambiente | Zona alpina |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Melampyrum arvense | 2 | montano collinare | Ca - Ca/Si | basico | medio | secco | B1 | più o meno su tutto l'arco alpino |
| Melampyrum barbatum | 2 | collinare | Ca - Ca/Si | basico | medio | secco | B1 F3 | orientale |
| Melampyrum cristatum | 11 | montano collinare | Ca - Ca/Si | basico | basso | secco | F7 G4 | occidentale - centrale |
| Melampyrum italicum | 11 | montano collinare | Ca - Si | neutro | alto | secco | B6 F7 G4 I2 I3 | CN CO SO BG |
| Melampyrum nemorosum | 11 | montano collinare | Ca - Si | neutro | medio | medio | B6 F7 G4 I2 I3 | discontinuo su tutto l'arco alpino |
| Melampyrum nemorosum subsp. catalaunicum | 11 | montano collinare | Ca | basico | alto | secco | F7 G4 I2 | CN |
| Melampyrum pratense | 14 | subalpino montano collinare | Ca - Si | acido | basso | medio | B6 F7 G1 I1 I2 | tutto l'arco alpino |
| Melampyrum subalpinum | 11 | montano collinare | Ca - Ca/Si | neutro | medio | medio | F7 G4 I1 I3 | BZ (?) |
| Melampyrum sylvaticum | 14 | subalpino montano | Ca - Si | acido | basso | medio | B6 F7 G1 I1 | tutto l'arco alpino |
| Melampyrum velebiticum | 11 | montano collinare | Ca | basico | alto | secco | B6 F7 G4 I2 I3 | CN TN BL UD |
Substrato con “Ca/Si” si intendono rocce di carattere intermedio (calcari silicei e simili); vengono prese in considerazione solo le zone alpine del territorio italiano (sono indicate le sigle delle province).
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La classificazione tradizionale (Sistema Cronquist, 1981) assegnava il genere Melampyrum alla famiglia Scrophulariaceae, mentre la moderna classificazione filogenetica (classificazione APG IV) lo assegna alla famiglia Orobanchaceae.
Le Orobanchaceae sono una famiglia abbastanza numerosa, suddivisa in 7 tribù, 100 generi e circa 2000 specie distribuite in tutti i continenti. Il genere Melampyrum appartiene alla tribù Rhinantheae e comprende 37 specie, di cui una dozzina sono presenti nella flora italiana.
Il genere comprende le seguenti specie:
Per meglio comprendere ed individuare le varie specie del genere (solamente per le specie spontanee della flora italiana) l'elenco che segue utilizza in parte il sistema delle chiavi analitiche.

Secondo una recente ricerca di tipo filogenetico la famiglia Orobanchaceae è composta da 6 cladi principali nidificati uno all'interno dell'altro. Il genere Melampyrum si trova nel penultimo clade più interno (relativo alla tribù Rhinantheae) insieme ai generi Bartsia, Lathraea, Rhinanthus, Rhynchocorys, Parentucellia, Euphrasia, Tozzia e Odontites. In particolare nella ricerca citata il genere Melampyrum risulta “gruppo fratello” del gruppo principale (o "core") del "Clade V". Il cladogramma a lato, tratto dalla ricerca citata e semplificato, mostra la posizione filogenetica di alcune specie del genere.
All'interno del genere sono descritti alcuni gruppi le cui specie sono difficilmente distinguibili tra di loro in quanto hanno dei caratteri morfologici molto simili. Sul territorio italiano sono presenti i seguenti due gruppi principali (più altri secondari):

Il disegno a lato mostra i caratteri del calice e delle brattee dei cinque gruppi di Melampyrum.
Varie specie di questo genere sono soggette al fenomeno del "polimorfismo stagionale". In particolare a quote basse dapprima si ha la fioritura "estivale" e quindi quella "autunnale". A quote più alte (alta montagna) a causa del più breve periodo di fioritura si ha una sola forma intermedia chiamata "monomorfa". Ad esempio il Melampyrum arvense collegato alla coltura dei cereali si presenta con un particolare aspetto monomorfo chiamato "segetale".