Какое растение появилось на Земле раньше всех?

500 миллионов лет назад, когда никаких динозавров еще и в помине не было, Землю сложно было назвать «зеленой планетой». Сушу тогда покрывали голые камни, растительности не существовало, а все живые организмы обитали в Мировом океане. Как же получилось, что травы, цветы и деревья в итоге завоевали континенты, превратив безжизненные скалы в густые леса и бескрайние луга? 

Предки растений появились в воде

Именно в воде 3,5 миллиарда лет назад появились первые цианобактерии, или синезеленые водоросли, которые можно назвать прародителями современных растений. Их и сегодня можно встретить в виде зеленоватого налета на песчаном берегу. Цианобактерии — это первые организмы, которые освоили фотосинтез и научились производить питательные сахара, используя только солнечный свет, воду и углекислый газ. 

Побочным продуктом фотосинтеза является кислород — газ, который необходим для дыхания подавляющему большинству современных животных. Поначалу в атмосфере Земли кислорода было очень мало, но за миллионы лет цианобактерии наполнили им воздух. Около 2,45 миллиардов лет назад состав атмосферы окончательно изменился, и кислород стал ее неотъемлемой частью. Это явление, известное в науке как Кислородная катастрофа, открыло дорогу к эволюции многоклеточной жизни. 

Хотя цианобактерии и подарили растениям способность к фотосинтезу, они не являются их полноценными предками. Прямой предок современной растительности — это зеленые водоросли, появившиеся на Земле уже после Кислородной катастрофы, примерно 1 миллиард лет назад. От них 470 миллионов лет назад произошли первые настоящие, или высшие растения. 

Как растения покорили сушу

Первоначально ранние растения росли под водой прямо у берегов. Часто эти места пересыхали, водоемы мелели, и растения оказывались на открытом воздухе. Жизнь в таких условиях постепенно подготовила их к покорению суши. 

Но покинуть воду было непросто. Чтобы закрепиться на поверхности, растениям нужно было решить сложнейшие задачи. Они должны были научиться переносить высыхание, добывать из земли воду и питательные вещества, а также удерживать себя в вертикальном положении. Эволюция разрешила все эти проблемы с помощью нескольких гениальных изобретений. 

Во-первых, у растений появилась кутикула — специальный защитный слой, поверхность которого покрыта восковым налетом. Кутикула помогает растениям удерживать влагу и предохраняет от высыхания. У водных растений кутикулы не бывает. 

Во-вторых, клеточные стенки сухопутных растений стали более прочными, и это позволило им стоять на земле вертикально. 

В-третьих, растения обзавелись первыми органами, напоминающими корни, — ризоидами. Это нитевидные скопления клеток, которые помогают закрепляться на земле и всасывать из нее воду и минеральные элементы. 

Первые наземные растения напоминали современные мхи, печеночники и роголистники. У них не было полноценных корней, стеблей и листьев. Как выглядела эта «доисторическая растительность» хорошо видно на примере куксонии (Cooksonia), которая появилась на Земле 430-415 миллионов лет назад. Разветвленные стебли куксонии имели длину всего 5 сантиметров, а вместо листьев у нее были похожие на небольшие луковицы мешочки со спорами — спорангии.

Крошечные размеры не помешали этим растениям оказать огромное влияние на облик планеты. Закрепляясь на суше с помощью ризоидов, они способствовали разрушению и выветриванию горной породы, то есть превращали ее в плодородную, богатую минералами почву.

Кроме того, на суше растения стали местом обитания и источником пищи для бесчисленных животных, которые принялись покидать воду и осваивать новые экологические ниши. 

Как растения эволюционировали на суше

Оказавшись на суше, растения продолжили эволюционировать. Около 450-420 миллионов лет назад у них появилась проводящая ткань, необходимая для передвижения по организму растворенных питательных веществ. Благодаря проводящей ткани по всему телу растения протянулась мельчайшая сеть, позволявшая перекачивать жидкость от ризоидов к самым удаленным органам. Такое усовершенствование сделало растительность заметно выше. А примерно 410-400 миллионов лет назад растения впервые обзавелись полноценными корнями. 

Позже, 380 миллионов лет назад, возникли первые известные науке растения, имевшие семена — семенные папоротники. До этого растения размножались спорами, а оплодотворение у них целиком зависело от воды. Семена оберегали будущие ростки и позволяли им не погибнуть в суровых условиях — при засухе или холоде.

Эти эволюционные завоевания привели растительную жизнь к настоящему процветанию. 360 миллионов лет назад Землю уже покрывали гигантские влажные леса, в которых господствовали папоротники, плауны и древовидные хвощи, достигавшие 30 метров в высоту. Постепенно отжившие свой век растения из этих лесов оказывались под слоем породы и превращались в каменный уголь, который мы и сегодня используем как топливо. 

Последний крупный этап эволюции растительного мира — появление цветковых, или покрытосеменных растений. Раньше считалось, что первые цветы возникли всего 140-130 миллионов лет назад. Но недавно палеонтологи обнаружили древнейший цветок на планете, и ему 295 миллионов лет. Цветы приманивали насекомых, птиц и мелких млекопитающих, переносивших пыльцу от одного растения к другому, а также распространявших семена. В наши дни покрытосеменные составляют около 90% всего растительного мира планеты.  

Растения создали ту Землю, которой мы знаем ее теперь. Они наполнили атмосферу кислородом, сформировали почву, дали возможность жить и развиваться миллионам организмов и даже подарили нам ископаемое топливо.

По материалам: theconversation.com.