最初の“上陸”植物は誰ですか?

本稿では,“最初に“上陸”した植物は誰か”をテーマに,最初に陸地に上陸した裸シダ植物が浅藻類から進化した経緯,陸地支配の歴史,形態構造的特徴,上陸の重要性,その後の進化と現存する子孫について紹介した。

最初の“上陸”植物は誰ですか?

約18億年前の地球は、陸地は生命の痕跡のない場所でしたが、海には藻類が生息していました。その後の長い間、藻類は地球上で唯一の緑の植物であり、植物の発展の歴史の中で“藻類の時代”と呼ばれてきました。約6億年前までに、藻類は浅海で浮遊する種類だけでなく、様々な固定成長する藻類も完全に発達しました。固着成長する藻類は比較的背が高く、扁平状または分枝状を呈し、効果的に光合成の面積を増加させ、生存の機会を向上させる。しかし、浅海に生息する藻類は水位の変化に悩まされ、長期間水不足になると生き残れません。その後の長い進化の間に、浅瀬海藻のいくつかの枝状の種が変化し、植物表面に水分の蒸発を防ぐ角質層が形成され、一時的な水不足に効果的に抵抗するだけでなく、水から出て、より多くの日光と空気を受け入れることができます。その後、これらの種は徐々に植物の新しいグループ、裸シダに進化した。北半球の造山運動によって陸地が隆起し、多くの浅海地域が陸地となり、ほとんどの藻類は陸上生活に適応できなかったために淘汰されたが、シダは湿った場所で幸運にも生き残った。競合他社がいなかったため、急速に発展し、その後2億年にわたって陸上植物の支配者となり、植物学では“裸シダの時代”と呼ばれています。

利用可能な化石資料によると、シダは構造が単純な小型草本植物で、地下茎に高さ20~50 cmの直立茎を持ち、先端が二叉分枝し、枝の先端に胞子嚢が生まれ、葉がない。茎の表面には角質層と呼吸する気孔があり、内部には植物を支え、水分を運ぶ構造がある。しかし、その根は吸水力が強くない偽根であるため、湿った場所にしか生息できません。

シダの上陸に成功して以来、植物の生息域は水中から陸上へと拡大し始め、これまでの歴史とは全く異なる新しい段階へと革命的な飛躍を遂げ、動物の上陸の条件を作り出しました。3億5000万年前までに、地殻の大きな変化が起こり、気候は乾燥し、裸シダ植物は徐々に絶滅する傾向があり、裸シダ植物から分化し、より完璧な構造を持つ他の高等植物は徐々に陸上植物の支配となった。現在、中国南部の松葉シダは、古代の裸シダの子孫です。