Odată cu istoria Pământului s-a desfăşurat şi istoria dezvoltării plantelor. Apariţia primelor condiţii de viaţă datorate transformărilor prin care au trecut bazinele marine şi continentele au permis dezvoltarea şi evoluţia plantelor de-a lungul erelor geologice.
La începutul istoriei Pământului, când s-au format mările şi oceanele au apărut şi primele zone de uscat. De atunci suprafeţele continentale s-au modificat continuu, s-au ridicat lanţuri muntoase, s-au format văi sau câmpii întinse, fiind create o varietate de medii în care plantele şi animalele au putut să se dezvolte şi să evolueze. Structura şi condiţiile mediului s-au modificat, apărând forme noi de viaţă, mai evoluate şi mai perfecţionate.
În scoarţa Pământului s-au păstrat urme din erele trecute, cunoscute sub numele de fosile. Datorită straturilor din scoarţă, de la cele mai vechi la cele mai noi, s-a putut rescrie istoria Pământului, fiind descoperite plante şi animale păstrate de milioane de ani. Aceste fosile au oferit posibilitatea înţelegerii în ce fel de mediu au trăit plantele şi animalele străvechi, ce forme şi dimensiune aveau şi cum au evoluat de-a lungul timpului.
În lungul proces de dezvoltare a lumii vii, fosilele plantelor au putut oferi date despre dezvoltarea vegetaţiei pe pământ, dovedind că plantele au evoluat de la forme inferioare spre cele superioare, că a existat o dezvoltare cronologică a diferitelor grupe de plante, caracteristic perioadelor geologice.
Era paleozoică
Se consideră că primele forme de viaţă apărute au fost bacteriile şi algele în mediul marin din precambrian şi cambrian, perioade de la începutul erei paleozoice.
În stratele (de pământ din scoarţa terestră) ce aparţineau ordovicianului, în unele regiuni de pe teritoriul Estoniei, s-a descoperit o algă fosilă, având celulele înconjurate de o membrană groasă şi grupate în colonii foarte mici, numită Gloeocapsomorpha. Descoperirea acestei alge dovedeşte că regnul vegetal a apărut din cele mai vechi timpuri cu forme de alge unicelulare, apoi pluricelulare.
În acea perioadă continentul uscat era lipsit de viaţă. Fără vegetaţia care să creeze condiţii optime nu au apărut nici animalele. Spre sfârşitul silurianului au apărut modificări în scoarţa terestră, continuate în devonian. Aceste mişcări ale scoarţei au determinat apariţia munţilor Caledonici din nordul Europei, dar şi a unor munţi din America de Nord sau Africa. Prin ridicarea scoarţei terestre, apele s-au retras şi au apărut ţinuturi mlăştinoase şi alte medii noi. Multe dintre algele străvechi au murit din cauza uscăciunii, altele însă au început să se adapteze treptat la condiţiile de viaţă terestră suferind transformări în morfologia internă şi structura externă. Astfel au apărut la exterior ţesuturi care să protejeze celula şi în interior s-au format organe speciale care să absoarbă apa şi sărurile minerale. De asemenea, s-au format şi primele organe de reproducere ce au permis răspândirea în mediul terestru. De la sfârşitul silurianului şi până la începutul devonianului multe dintre algele străvechi au reuşit să cucerească uscatul prin transformarea organismului. Noile plante au apărut pe ţărmul mărilor, marginea mlaştinilor sau în locurile umede pentru ca mai târziu să apară noi funcţii pentru adaptarea în mediile uscate continentale.
Primele plante terestre cu tulpini s-au găsit în stratele silurianului superior şi ale devonianului inferior. Ele au aparţinut unei grupe de plante vasculare primitive, numite Psilophytales (psilofite), care au dispărut aproape complet la sfârşitul devonianului mediu.
Vegetaţia în devonian
După fosilele de psilofite descoperite, s-a reconstituit mediul cu prima vegetaţie în trecere de la mediul acvatic la cel uscat. Aceste plante alcătuiau pâlcuri verzi de plante scunde, răspândite în mediile cu umezeală multă. Printre primele psilofite se numără Zosterophylium, din silurianul superior al Australiei şi devonianul din Europa şi America. Planta avea o structură simplă cu ramuri drepte şi fără frunze, iar pe unele ramuri conţinea sporangi. O altă plantă din devonianul inferior şi mijlociu, Psilophyton, avea dezvoltată epiderma pentru protecţie şi stomate pentru schimbul de gaze. În vârfurile ramificate ale tulpinii se aflau sporangii. Aceste caractere descoperite susţin ipoteza că această plantă era terestră.
Psilofitele au fost cele mai vechi plante terestre şi au făcut trecerea de la talofite (plante fără rădăcină, tulpină sau frunze) la pteridofite (plante mai evoluate, din care fac parte ferigile). Psilofitele „au cucerit” pământul pentru 20 – 30 de milioane de ani, evoluând de la sfârşitul Silurianului şi până la mijlocul devonianului, când a început declinul, ca la sfârşitul perioadei să dispară complet. Odată cu apariţia şi dezvoltarea psilofitelor, au apărut pe Pământ o serie de plante răspândite pe malurile mlăştinoase. Totuşi, psilofitele rămân în istoria plantelor, marcând începutul vegetaţiei terestre ce va cucerii întinderile vaste de uscat.
În timpul devonianului mijlociu, flora a devenit mai bogată şi mai variată. Plantele se înălţau mai sus pentru a capta radiaţia solară, formând primele „păduri” pe lângă malurile apelor. Spre devonianul mijlociu rar se mai întâlneau psilofite, unele ajungând la un metru, altele la 2 metri înălţime, sub forma unui arbore lipsit de frunze. Acestea au evoluat spre criptogame vasculare, plante vasculare cu spori ce ajungeau la 6 metri înălţime.
În straturile devonianului a fost descoperită o grupă de plante fosile denumită Primofilices, ce au făcut trecerea de la psilofite la ferigi. Treptat, psilofitele au fost înlocuite de specii de coada-calului şi alte ferigi, care vor atinge un vârf al evoluţiei în Carbonifer.
Vegetaţia în carbonifer
Datorită condiţiilor prielnice în carbonifer în multe părţi de pe suprafaţa pământului ferigile erau în plin proces de evoluţie. Printre criptogamele vasculare arborescente din acea perioadă se numără Lepidodendron, cu o tulpină ce ajungea la 40 de metri înălţime. Trunchiul se ramifica, iar frunzele cădeau lăsând o cicatrice de formă romboidă pe tulpină.
O altă criptogramă vasculară este Sigillaria, înaltă de 30 de metri. Ramificaţia era redusă, iar în vârf prezenta frunze lungi. Pe lângă ferigile arborescente impunătoare prin înălţimea lor, existau şi ferigi mai scunde. Acestea formau tufişuri joase sau se agăţau şi trăiau pe ramurile celor înalte, formând păduri întinse şi luxuriante.
La sfârşitul ciclului de viaţă, aceste plante picau în apele mlaştinilor din jur. De-a lungul miilor de ani, în mâlul acestor ape s-au acumulat cantităţi uriaşe de materie organică vegetală, care, prin procesul de carbonificare s-a transformat în zăcămintele uriaşe de cărbuni exploatate astăzi.
În timpul carboniferului au apărut pteridospermele, plante asemănătoare ferigilor, dar care aveau seminţe. Acestea sunt considerate cele mai vechi spermatofite – plante cu flori şi seminţe. Pteridospermele au evoluat spre primele plante cu seminţe golaşe (gimnospermele), cum a fost Cordaites, înalt de 30 – 40 m cu frunze numeroase, asemănându-se cu coniferele de astăzi.
Vegetaţia din permian
La sfârşitul perioadei carbonifere şi începutul Permianului clima umedă începe să devină uscată, aridă cu stepe şi deşerturi. În aceste noi condiţii, vegetaţia din carbonifer ce popula mlaştinile şi alte locuri umede începe să dispară, menţinându-se doar lângă locurile cu apă, unde forma „insule verzi” înconjurate de zone aride şi nisipoase.
Aceste condiţii mai puţin prielnice pentru vegetaţie au produs o serie de modificări în structura plantelor, perfecţionându-se organele producătoare de seminţe. Se dezvoltă plantele cu flori şi cu seminţe lipsite de fruct asemănătoare cu coniferele de azi. Apariţia acestor seminţe a avut o importanţă deosebită pentru dezvoltarea plantelor deoarece asigurau răspândirea şi perpetuarea speciei în condiţiile mai vitrege din mediu. Din permian se cunosc Walchia piniformis şi Voltzia heterophzlla, strămoşii coniferelor actuale. Ambele specii aveau seminţele depozitate în conuri şi au stat la originea unor specii de conifere din era mezozoică şi neozoică.
Era mezozoică
Majoritatea speciilor de plante şi animale din erele anterioare dispar până la sfârşitul paleozoicului. Pentru planetă, era mezozoică a fost o perioadă de linişte relativă, deşi spre sfârşitul acestei ere au început mişcările de formare a munţilor ce aveau să continue şi în era următoare. Mişcările de ridicare şi coborâre pe verticală a scoarţei terestre au fost lente în mezozoic, cauzând schimbări în forma şi întinderea continentelor, urmate de modificări ale climei. În unele zone ale Pământului se formau zone cu vegetaţie luxuriantă, în altele se întindeau pustiuri aride, mlaştini şi lacuri. Clima caldă era uscată în unele locuri, iar în altele umedă. Aceste medii diferite au creat condiţii de viaţă diferite, ce au influenţat plantele şi animalele din acea perioadă. Ferigile arborescente din carbonifer mai rezistau doar lângă ochiurile de apă, în rest fiind dispărute.
Vegetaţia din triasic
Prima perioadă a erei mezozoice – în triasic, plantele mai păstrau asemănări cu permianul superior. Astfel, în această perioadă puteau fi găsite în locurile umede ferigi: Pecopteris, Danaeopsis sau Chiropteris. Pe lângă acestea mai apar şi unele specii noi ca: Macrotaeniopteris. O plantă caracteristică pentru începutul triasicului a fost Pleuromeia, cu tulpină neramificată ce avea în vârf un con mare cu spori.
Vegetaţia din jurasic
În perioada următoare după triasic gimnospermele încep să se dezvolte mult mai intens. Unele dintre acestea aveau tulpini groase şi înconjurate de peţiolul frunzelor căzute. Aveau flori, iar spre vârf se forma un buchet mare de frunze. Una dintre aceste plante este William soniella, cu tulpina ramificată dihotomic (dintr-un ram se desprindeau alte două) şi cu flori aflate în capătul unui pedicul lung. La aceste plante apare pentru prima dată un înveliş care cuprinde şi protejează sămânţa, care, deşi se afla într-un con avea asemănări cu fructul angiospermelor (plante superioare cu sămânţa închisă într-un fruct).
Vegetaţia din cretacic
În ultima perioadă a erei mezozoice, evoluţia plantelor a continuat într-un ritm mai alert. Astfel, au apărut angiospermele, plante superioare cu seminţele protejate de un fruct. Până la apariţia angiospermelor, flora era dominată de gimnosperme, ce au intrat în regres faţă de angiosperme. Din acel moment, plantele superioare cu sămânţa închisă în fruct au început să domine peisajul; inclusiv şi în zilele noastre formează componenta dominantă a florei.
Era neozoică
Vegetaţia din era neozoică a fost asemănătoare cu cea din zilele noastre, doar că plantele aveau altă răspândire pe glob datorată variaţiilor de climă. La începutul erei neozoice, pe teritoriul actual al Groenlandei exista o climă temperată, fiind descoperite fosilele unor arbori de pădure: stejar, ulm, paltin, plop sau fag.
În straturile ce aparţin neozoicului inferior au fost găsite resturi bine conservate ale unor conifere ca Araucaria, un conifer ce putea ajunge la 50 m şi creştea în locurile cu climă mai rece. Alte plante ce apar în era neozoică sunt Taxodium şi Seqoia, specii cu mare răspândire mai ales pe continentele sudice. Pe teritoriul Europei au fost descoperite fosile din neozoic de ferigi, curmal, cuişor sau laur, plante ce se dezvoltă în climatul subtropical.
În perioada cuaternară se dezvoltă flora ce se găseşte şi acum pe suprafaţa Pământului, plantele dominante fiind angiospermele, ca rezultat al unui lung proces de evoluţie, desfăşurat odată cu istoria Pământului.
Bibliografie
Atlas Botanic, L. Popovici, C. Moruzi, I. Toma
