Еволюція рослин призвела до появи широко різноманітних рівнів складності, починаючи від найперших водоростей, потім мохів, плауноподібних, і папороті, до складних голонасіневих і квіткових рослин сьогодні. Хоча багато із груп рослин, що з'явилися раніше продовжують розвиватися, про що свідчить домінування водоростей в морському середовищі, більш недавно утворені групи також замінили ті, що домінували раніше, наприклад квітучі рослини домінують над голонасіневими наземними рослинами.

Існують докази існування перших рослин на землі в Ордовицький період, що приблизно 450 мільйонів років тому, у вигляді знайдених залишків спор. Наземні рослини почали урізноманітнюватися в пізньому Силурійському періоді, 430 мільйонів років тому, і результат їхнього різноманіття можна знайти в багатьох деталях в девонських викопних залишків із кремнистого райнієвого черту. Цей кремній, сформувався у гарячих вулканічних джерелах, і зберіг відбитки декількох видів ранніх рослин в зкам'янілостях детальних до клітин.

До середини Девонського періоду, більшість з ознак, які мають сучасні рослини уже були присутні, включаючи корені і листя. Вільно-спорооутворюючі рослини пізнього Девону такі як Археоптерис мали твірну тканину камбій яка є основою дерева і дозволила утворитися лісам із високими деревами. Також в пізньому Девоні, Elkinsia, рання папороть, мала насіння. Розвиток еволюції продовжувався в кам'яновугільний період і продовжується зараз. Більшість із груп рослин не постраждала при масовому вимиранні в Пермсько-Тріасовому періоді, хоча структури співтовариств змінилися. Це могло стати причиною появи квітучих рослин в тріасовому періоді (~ 200 мільйонів років тому), і їх подальшої диверсифікації в крейдовому періоді і Палеогені. Останньою великою групою рослин, що еволюціювали, були злакові, які стали дуже важливими в середині Паліогену, від 40 мільйонів років тому. Злакові, так само як і багато інших груп, розвивали нові механізми метаболізму, аби вижити при низькому СО2 і температурі, сухих умовах тропіків протягом останніх десяти мільйонів років.

Колонізація суходолу

Наземні рослини виникли із групи зелених водоростей, ймовірно 510 мільйонів років тому; деякі молекулярні оцінки дають навіть більш ранні дати походження, 630 мільйонів років тому. Їх найближчими живими родичами зараз є Харофіти, зокрема Харові; припускають, що характер харових мало змінився після розходження родових ліній, це означає що наземні рослини еволюціонували із гіллястих, нитчастих водоростей, що жили в мілкій прісній воді, можливо в межах сезонних висушувань водних басейнів.

Рослини не були першими хто здійснював фотосинтез на землі; темпи вивітрювання свідчать про те, що фотосинтезуючі організми вже жили на поверхні 1200 мільйонів років тому, а мікробні скам'янілості були знайдені у відкладеннях прісних озер віком від 1000 мільйонів років тому,, але підписи ізотопу вуглецю свідчать, що вони були занадто малі, аби вплинути значно на склад атмосфери до періоду в 850 мільйонів років тому. Ці організми, хоча і були філогенетично різноманітними, ймовірно були простими і крихітними, утворюючи не більше ніж "водоростеву піну".

Першими доказами про присутність рослин на суходолі є знайдені спори віком із середини Ордовика (470 мільйонів років тому). Ці спори, відомі як криптоспори, були утворені або у вигляді одиночних (монад), або пар (діад) або груп по чотири (тетрад), а їх мікроструктура нагадує сучасні спори печіночників, припускають що вони мають еквівалентну ступінь організації. Їх стінки містять в собі спорополленін – що є свідченням про спорідненість вищих рослин. Вони могли бути тією причиною 'отруєння' атмосфери, що завадила еукаріотам колонізувати суходіл до них, або еволюціювання до потрібної складності потребувало більшого часу.

Еволюція життєвих циклів

Всі багатоклітинні рослини мають життєвий цикл, що складається з двох генерацій або фаз. Перший називається гаметофіт, які мають єдиний набір хромосом (що позначається 1N), і продукує гамети (sperm and eggs). Другий називається спорофіт, має спарені хромосоми (позначається 2N), і утворює спори. Гаметофіт і спорофіт можуть виглядати ідентично – гомоморфно – або можуть бути дуже різними – гетероморфними.

В еволюції рослин стався перехід від гомоморфізму до гетероморфізму. Водоростеві предки наземних рослин майже певно були гаплоїдними здовж всього їхнього життєвого циклу, із одноклітинною зиготою у стадії 2N. Всі наземні рослини (ембріофіти) є диплоїдними – тобто, обидва етапи як гаплоїдний так і диплоїдні є багатоклітинними.

Примітки