Versokasvien evoluution vaiheet

Cooksonia oli yksi varhaisimmista alkiollisista kasveista. Kuppimaiset varrenkärjet ovat itiöpesäkkeitä. – MUSE [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)].
Läheisimmät versokasvien leväsukulaiset ovat paljolti yksisoluisia ja solukolonioita muodostavia. On siten todennäköistä, että ensimmäiset versokasvitkin olivat pieniä, ja siksi varhaisimpien maakasvien fossiilien etsintä on keskittynyt mikrofossiileihin. Niitä varhaisemmat mikroskooppiset eliöt alkoivat maanvalloituksen jo 1 200 miljoonaa vuotta sitten. Noin 470 miljoonaa vuotta sitten niiden joukkoon ilmestyi uutta: varhaisten alkiollisten kasvien itiöitä, jotka eroavat levien ja sienten itiöistä.

Yksi erottava tekijä levien ja sienten itiöihin nähden on kasvi-itiöiden kemiallinen koostumus. Se näet vastaa nykyisten itiökasvien itiöiden koostumusta ja on erilainen, kuin muilla eliöillä. Toisekseen muinaisten kasvien itiöiden seinämät ovat rakenteeltaan samanlaisia kuin nykyisillä maksasammalilla (Marchantiophyta). 450 miljoonan vuoden ikäisistä kalliokerrostumista on löytynyt itiöitä kasvien pintarakenteeseen, kutikulaan, uponneina, ja se muistuttaa nykyisten kasvien itiöpesäkkeiden solukkoa. 425 miljoonan vuoden takaa tunnetaan isompien kasvirakenteiden fosiilleja, mm. yläkuvassa olevan Cooksonian sporangio eli itiöpesäke.


Nykyisten alkiollisten kasvien (Embryophyta) eri ryhmien evoluutio ja nykyään tunnetujen lajien määrä:

  • Noin 470 milj. v. sitten alkiollisten eli versokasvien synty: putkilottomat kasvit, joita nykyään edustavat sammalet
    • Maksasammalet (Marchantiophyta eli Hepatophyta), 9000 lajia – kuvia
    • Lehtisammalet (Bryophyta), 15 000 lajia – kuvia
    • Sarvisammalet (Anthocerophyta), 100 lajia – kuvia
  • Noin 425 milj. v. sitten putkilokasvien synty
    • Liekomaiset (Lycophyta), 1200 lajia, itiökasveja – kuvia
    • Saniaismaiset (Monilophyta), 12 000 lajia, itiökasveja – kuvia 
    • Noin 360 milj. v. sitten siemenkasvien (Spermatophyta) synty
      • Paljassiemeniset (Gymnospermae)
        • Neidohiuspuut (Ginkgoales), 1 laji – kuvia 
        • Kävykit eli käpypalmut (Cycadales), 130 lajia – kuvia 
        • Havupuut (Pinales), 600 lajia – kuvia 
        • Gnetales (luumio-, efedra- ja ikilehtikasvit), 75 lajia – kuvia 
      • Koppisiemeniset (Angiospermae), 250 000 lajia – kuvia 

Kasvit voidaan jaotella rakennetasojen mukaan mm. sen perusteella, onko niillä kuljetussolukkoa vai ei. Kuljetussolukko on putkeksi yhtyneitten solujen (ja niihin mahdollisesti liittyvien muiden solujen) muodostama veden ja ravinteiden kuljetusjärjestelmä. Useimmilla nykykasveilla se on, ja niitä nimitetään putkilokasveiksi veden kuljetukseen sopeutuneitten putkimaisten rakenteiden mukaan. Sammalilla ei ole varsinaisia putkiloita, vaikkakin joillakin niistä on yksinkertainen kuljetussolukko. Sammalet eli bryofyytit eivät kuitenkaan ole monofyleettinen kladi eli kehityshaara, minkä molekyylitutkimukset ja siittiön morfologia osoittavat. Kolme eri sammalryhmää seuraavat evoluutiopuussa toisiaan erillisinä kladeina eli ne muodostavat parafyleettisen ryhmän.

Putkilokasvit muodostavat sitä vastoin monofyleettisen kladin, jossa on mukana niiden kantamuoto ja kaikki sen jälkeläiset. Valtaosa nykyisistä kasveista, yli 90%, kuuluu tähän kladiin. Kladin ensimmäiset haarat ovat liekomaiset ja niitä seuraavat saniaismaiset, joille on yhteistä se, että niiltä puuttuvat siemenet; ne ovat siis itiökasveja. Nekin muodostavat sammalten tavoin rakennetason (gradus), eivät kladia, sillä saniaismaisilla ja siemenkasveilla on nuorempi yhteinen kantamuoto kuin liekomaisilla ja saniaismaisilla.

Siemenkasvien kladi käsittää nykyisistä kasveista valtaosan. Siemen on alkio, joka on saanut suojakseen kuoren ja mukaansa ravinnesolukon, jonka varassa alkio kehittyy taimeksi. Siemenkasvit jakautuvat kahteen kladiin ajatellen nykyään elossa olevia lajeja. Nykyään elävillä paljassiemenisillä (mm. havupuut) siemen on paljaana emilehden pinnalla, kun taas kukkakasveilla eli koppisiemenisillä se on emilehden muodostaman kammion sisällä ikään kuin kopissa ja siten paremmassa suojassa. Lähes 90% nykyisistä kasvilajeista on koppisiemenisiä.

On vielä huomattava, että näiden nykyään elävien kasviryhmien lisäksi tunnetaan joukko fossiilisia sukupuuttoon kuolleita ryhmiä, joita ei edellisessä kuvauksessa ole otettu huomioon. Nämä fossiilit paljastavat välimuotosarjoja niiden kasviryhmien väliin, joita on nykyisellä maaplaneetalla.

 

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *