陸上植物の進化

4億5千万年以上前に始まった植物による陸上への定着は、地球の表面、大気、生態系を変革しました。それに続く主要な革新は、単純なコケ植物からそびえ立つ顕花植物への進化をたどります。

Definition

陸上植物の進化とは、藻類起源から植物の陸上化を経て、主要な植物系統の多様化に至るまでの、胚植物の進化史を指します。

Scope

このトピックでは、緑藻の祖先からの陸上植物の起源、陸上生活に必要な適応、主要な系統（コケ植物、ヒカゲノカズラ植物、シダ植物、裸子植物、被子植物）の放散、および維管束、種子、花などの主要な革新について扱います。

Core questions

• 陸上植物はどのような祖先から生じ、どのような適応が陸上生活を可能にしたのでしょうか？
• 主要な陸上植物の系統は何であり、それらはどのような順序で分岐したのでしょうか？
• 維管束、種子、花といった主要な革新は、植物の多様化をどのように推進したのでしょうか？

Key theories

陸上植物の単系統起源

陸上植物はシャジクモ類緑藻に由来する単一のクレードを形成し、コケ植物の段階が初期に分岐し、維管束植物は木質化した導管組織によって定義されるクレードを形成します。

主要な革新と放散

維管束、種子、花の連続的な進化は、新たな生態学的可能性を開き、それぞれが大きな多様化と関連しており、被子植物の優勢に帰結しました。

Clinical relevance

陸上植物の進化を理解することは、作物やモデル種の比較生物学の枠組みを提供し、初期に分岐した系統におけるストレス耐性形質の探索に情報を提供し、植物の化石記録と過去の陸上生態系の解釈の基礎となります。

History

ホフマイスターとバウアーによる初期の研究以来、比較形態学と化石記録は陸上植物進化の大まかな概要を確立し、その後、大規模な分子系統ゲノミクスによって洗練され、年代が特定されてきました。

Key figures

• Frederick Orpen Bower
• Wilhelm Hofmeister

Seminal works

• judd2016
• raven2013

Frequently asked questions

植物はどのような適応によって陸上で生活できるようになったのですか？

陸上生活には、乾燥からの保護（ワックス状のクチクラとガス交換のための気孔）、構造的支持、水と栄養素の輸送メカニズム、および保護された生殖が必要であり、これらの革新は初期の陸上植物系統全体で蓄積されました。

なぜ顕花植物はこれほど成功しているのですか？

被子植物は、花と動物による受粉、果実内の被覆された種子、効率的な水輸送血管、および迅速な生活環を組み合わせており、これらの形質の組み合わせにより、ほとんどの陸上生態系において優勢な植物として多様化することができました。