تکامل گیاهی
نخستین گیاهان چگونه به وجود آمدند؟
بسیاری از مردم به اشتباه می پندارند، نخستین موجودات زنده ی کره ی زمین گیاهان یا نوعی ارگانیسم گیاه مانند بوده اند. با توجه به این که تمام زنجیره های غذایی عملاً با گیاهان و مواد غذایی که گیاهان از طریق فتوسنتز درست می کنند آغاز می شود، این تصور قابل درک است.
اما دانشمندان بر این باورند که نخستین شکل های حیات ساده تر از آن بوده اند که فرایند پیچیده ای چون فتوسنتز را انجام دهند. هیچ دلیلی برای اثبات این مطلب نیست، زیرا
با این حال دانشمندان بر مبنای شرایطی که قاعدتاً هنگام تشکیل پوسته ی زمین وجود داشته است، سناریوی احتمالی را بازسازی کرده اند.
در آن دوره، دریاها پر از مولکول هایی آلی بوده است که توفان های شدید و فعالیت آتشفشانی که کره ی زمین اولیه را می لرزاند، آن ها را تولید کرده بود. به احتمال زیاد، نخستین ارگانیسم های زنده ی روی کره ی زمین دگر خوراک ساز یا «تغذیه کننده از بیرون» بوده اند؛ یعنی ارگانیسم هایی که از این مولکول های آلی تغذیه می کرده اند.
به تدریج که کره ی زمین به پایداری رسید و تعداد این ارگانیسم های ابتدایی افزایش یافت، این ها شروع کردند به مصرف مولکول های آلی، چرا که حیاتشان وابسته به این مولکول ها بود. در نتیجه، رقابت بر سر غذا زیاد شد. پس، زمینه برای تکامل نخستین ارگانیسم های خود خوراک ساز یا «تغذیه کننده از خود» فراهم شد.
در یک یا چند گروه از این خود خوراک ساز ابتدایی، یک سیستم گرفتن انرژی نور خورشید تکامل یافت. این ها نخستین ارگانیسم های فتوسنتز کننده بودند. این ارگانیسم ها در مقایسه با گیاهان حقیقی، بسیار ساده اما بسیار پیچیده تر از نخستین دگر خوراک سازها بودند.
ارگانیسم های فتوسنتزی ابتدایی احتمالاً با استفاده از همان رنگدانه هایی که گیاهان امروزی به کار می گیرند – یا رنگدانه هایی شبیه آن ها – انرژِی خورشیدی را می گرفتند. و این خود خوراک سازها مانند گیاهان امروزی، انرژی خورشیدی را برای تبدیل مولکول های ساده ی کربن دی اکسید به مولکول های غذایی پیچیده ای چون قند به کار می بردند.
قدیمی ترین شواهد ارگانیسم های فتوسنتزی در سنگ هایی به قدمت 5/3 میلیارد سال دیده شده است. این زمان در حدود 100 میلیون سال پس از پیدایش نخستین نشانه های حیات روی کره ی زمین است. با به میدان آمدن این ارگانیسم های اولیه ی گیاه مانند، جریان انرژی حیاتی روی کره ی زمین به شکل امروزی درآمد: ارگانیسم های فتوسنتزی انرژی خورشید را برای ساختن غذایشان استفاده می کردند؛ فتوسنتز کننده ها به نوبه خود، غذای ارگانیسم های دیگر می شدند.
به تدریج که ارگانیسم های فتوسنتزی فراوان شدند، آن ها نیز کره ی زمین را دگرگون کردند. فرایند فتوسنتز، اکسیژن بیشتر و بیشتری تولید کرد که به جوّ رفت. مقدار اکسیژن در جوّ زمین آهسته، اما پیوسته، افزایش یافت تا به سطح کنونی حدود 21 درصد رسید. آن گاه تکامل شکل های هوازی یا وابسته به اکسیژن حیات آغاز شد. همچنین «سپری» محافظتی از اوزون در لایه های بالایی جوّ پیرامون کره ی زمین را گرفت.
نخستین گیاهان حقیقی در سنگواره های سنگ های متعلق به 450 میلیون تا 500 میلیون سال پیش دیده شده اند. به نظر گیاه شناسان این گیاهان ابتدایی از جلبک های سبزی که زیر سطح آفتاب گیر آب ها شناور بودند، تکامل یافتند. به تدریج که این جلبک های سبز آبزی زیاد شدند، آب را از کانی ها تهی و ادامه ی حیات را دشوار تر کردند. این نوع عناصر غذایی در آب کم عمق خط ساحلی فراوان تر بود.
در نتیجه، جلبک های چند یاخته ای به وجود آمدند که برای لنگر کردن خودشان به صخره ها و شن های خط ساحلی بافت های خاصی داشتند. نخستین گیاهان ابتدایی از این جلبک های بسیار پیشرفته که شاید شبیه جلبک های سبز معروف به کاهوی دریایی بودند، تکامل یافتند.
