Współczesna szata roślinna została zdominowana przez rośliny kwiatowe. Jednakże zanim rośliny nasienne zaczęły dominować na naszej planecie miał miejsce okres, kiedy dominowały paprocie i widłaki. Pierwszymi przedstawicielami flory były jednak prymitywne glony.
Pierwsze organizmy roślinne pojawiły się w morzach i oceanach. Z tych prymitywnych form zamieszkujących miliardy lat temu oceany, rozwinęły się wszystkie znane dziś gatunki roślin; te, które wykorzystujemy w celach pokarmowych oraz te, które podnoszą atrakcyjność naszych parków i ogrodów. Współcześni systematyce oznaczyli ponad czterysta tysięcy gatunków roślin, wszystkie one ewoluowały z kilku archaicznych grup. Posiadamy wiedzę jedynie o pewnych grupach, niestety znaczna część żyjących w pradawnych czasach przedstawicieli flory wymarła nie pozostawiając żadnych śladów swojego istnienia. Przyczyną śmierci pradawnych gatunków mogła być rosnąca konkurencja, którą wygrywały gatunki lepiej przystosowane do zachodzących w środowisku zmian lub nie przystosowanie się do nowych warunków życia. Paleobotanicy, badacze analizujący skamieniałe pozostałości roślin, są w stanie oszacować przybliżony czas, w którym następowała dywergencja istniejących grup roślin i powstawały kolejne gatunki. Niestety współczesna wiedza na temat ewolucji dokonującej się w świeci roślin zawiera wiele luk. Braki te wynikają z tego, iż rośliny w przeciwieństwie do zwierząt nie wykształcają odpowiednio twardych tkanek, które mogłyby ulec fosylizacji, tak jak szkielety zwierząt. Część wczesnych form rozwojowych roślin można zidentyfikować i opisać na podstawie analizy osadów zbierających się na dnie istniejących kiedyś zbiorników wodnych. Uzyskane w ten sposób skamieniałości mogą pochodzić nawet sprzed ponad trzech miliardów lat. Analiza materiałów kopalnych dostarcza dowodów na potwierdzenie tezy zgodnie, z którą obecnie żyjące na ziemi organizmy rozwinęły się z komórek roślinnych. Rośliny stanowią pierwsze ogniwo łańcucha pokarmowego i dlatego właśnie od nich zależy istnienie wszystkich gatunków zwierząt. Rola, jaką w ewolucji organizmów żywych odegrały rośliny nie może być przeceniona. To właśnie dzięki nim atmosfera ziemska została wzbogacona w tlen, co pozwoliło rozwinąć się organizmom zwierzęcym. W pierwotnej atmosferze występowały znacznie większe ilości dwutlenku węgla niż dziś i być może z tego właśnie powodu, nie następował rozwój fauny. Rośliny przeprowadzając proces fotosyntezy zużywały znaczne ilości dwutlenku węgla i emitowały do atmosfery tlen. Istnienie roślin warunkowało zachodzenie ewolucji zwierząt odżywiających się nimi oraz przedstawicieli fauny prowadzących drapieżny tryb życia. Ewolucja jest jednak procesem przebiegającym bardzo wolno a dobór naturalny, będący głównym motorem napędzającym ten proces faworyzuje te organizmy, które najlepiej dostosowują się do aktualnych warunków otoczenia. Pierwotne formy roślinne nie mogły rozwijać się w środowisku lądowym, ponieważ w ich komórkach nie istniały struktury, pozwalające na życie w środowisku ubogim w wodę. Przypuszcza się, że pierwsze rośliny, które rozpoczęły opanowywanie środowiska lądowego żyły na terenach podmokłych, bagnistych, na moczarach, także ich dolne części miały stały kontakt z wodą. Pierwsi przedstawiciele typowych roślin lądowych nadal byli w pewnym stopniu uzależnieni od obecności wody. Mowa tu o wątrobowcach, mchach, oraz paprociach. Do dziś przedstawiciele tych gromad posiadają cechy, które nie pozwalają im przeprowadzać procesu rozmnażania w środowisku suchym. Istnienie pierwszych roślin nasiennych (np. nagonasiennych roślin iglastych) zależało od wiatru. W ich przypadku proces zapylenie oraz rozsiewania nasion odbywa się właśnie za pośrednictwem wiatru. Być może przyczyną takiej sytuacji był fakt, że w momencie ich pojawienia się na ziemi nie istniały owady, które dokonałyby aktu zapylenia. Dominujące dziś rośliny okrytozalążkowe są w większości przypadków owadopylne, a ich przeobrażanie się zachodziło w ścisłej korelacji z ewolucją zwierząt w tym owadów. Zapewne z tego powodu, nasiona wielu roślin kwiatowych wykształciły przystosowanie do zoochorii. Na ich powierzchni często występują kolce oraz haczyki umożliwiające zaczepienie się o pióra lub sierść zwierząt. Najbardziej pierwotnymi przedstawicielami flory są bakterie oraz sinice ich ciało zbudowane jest z jednej tylko komórki we wnętrzu, której nie występuje jądro komórkowe. Pierwsze jednokomórkowe organizmy eukariotyczne (takie, w komórkach, których istnieje jądro komórkowe) pojawiły się na naszej planecie około półtora miliarda lat temu. Były to jednokomórkowe glony. Prawdopodobnie były one organizmami, z których rozwinęły się wyżej uorganizowane formy glonów wielokomórkowych, przypominające morfologicznie żyjące obecnie zielenice. Organizmy te wykształcały organy służące do rozmnażania się, które były skupione w określonych częściach ciała. Do kambru (około 590 mnl. lat temu) rozwinęło się wiele form organizmów żywych. Opisano ponad dziewięćset gatunków żyjących przed okresem kambryjskim. Należy podkreślić, że była to jedynie ta część, która pozostawiła po swoim istnieniu ślady w formie skamieniałości. Zapewne wiele prehistorycznych form roślin wymarło bez śladu.
Sylur (440 do 408 mnl. lat temu) to okres, w którym rośliny rozpoczęły proces kolonizacji lądu. Pierwotne formy organizmów roślinnych oraz zwierzęcych były w swoim występowaniu ograniczone do środowiska morskiego, część z nich wykształciła jednak przystosowanie, które umożliwiły im, zasiedlenie wód słodkich. Prawdopodobnie te właśnie gatunki stanowiły ogniwo, z których rozwinęły się współcześni żyjący przedstawiciele flory lądowej. Ażeby skutecznie opanować środowisko lądowe rośliny były zmuszone do wytworzenia zupełnie nowych struktur. Wiadomo, bowiem że środowisko lądowe znacząco różni się od warunków panujących w wodzie. Aby żyć na lądzie niezbędne jest wykształcenie odpowiednich struktur, dzięki którym możliwe będzie dostarczenie wody do wszystkich komórek budujących organizm. U roślin funkcję tę spełnia łyko i drewno, rozprowadzające nie tylko wodę, ale również związki mineralne oraz produkty powstające w wyniku fotosyntezy. Opanowanie środowiska lądowego wymaga wykształcenia elementów usztywniających oraz wzmacniających, które pozwolą na utrzymanie pionowej pozycji. Istnienie podobnych struktur nie jest konieczne w środowisku wodnym, ponieważ działa tam siła wyporu. Niewątpliwym przystosowaniem do życia w środowisku lądowym jest uniezależnienie procesu rozmnażania od obecności wody. Najstarsze skamieniałości roślin lądowych pochodzą ze skał, których wiek szacuje się na 440 mnl. lat, czyli właśnie na okres sylurski. Przedstawicielem flory sylurskiej jest Zostereophyllum, którego plecha była zróżnicowana na część korzenio -, łodygo -, oraz liściokształtną. Inny gatunek żyjący w sylurze - Ryhynia należał do klasy psylofitów, nie posiadał liści, ale na szczycie pędów wytwarzał sporangia (zarodnie) osiągające znaczne rozmiary. Aseroxlon - wykształcił pędy napowietrzne pokryte łuskowatymi listkami o niewielkich rozmiarach. Każdy z opisanych gatunków zasiedlał prawdopodobnie tereny bagienne.
W rozwoju organizmów żywych wyróżnia się pięć er:
- archaiczną, w której powstało życie
- proterozoiczną, czas dominacji bezkręgowców wodnych,
- paleozoiczną, czas dynamicznego rozwoju ryb oraz kolonizacji lądu,
- mezozoiczną - erę, w której dominowały gady,
- kenozoiczną - czas, kiedy na lądzie i w wodzie dominują ssaki a w powietrzu ptaki.
- Era Archaiczna ( od 4000 do 2000 mln. lat temu) - pierwsze skamieniałości.
- Era Proterozoiczna (od 1 900 do 1 330 mln. lat temu) - występowanie pierwotniaków oraz prymitywnych bezkręgowców morskich.
- Era Paleozoiczna:
- Kambr (570 do 90 mln. lat temu) - żyją trylobity i ramienionogi,
- ordowik (480 do 60 mln.) lat temu - żyją trylobity, korale, mięczaki, pojawiają się pierwsze ryby i plechowce.
- Sylur (od 420 do 20 mln. lat temu) - występują graptolity, pajęczaki morskie, owady bezskrzydłe, następuje dalszy rozwój ryb, występują psylofity.
- dewon (400 do 80 mln. lat temu) - żyją ryby dwudyszne, trzonopłetwe, pojawiają się pierwsze płazy.
- karbon (320 do 50 mln. lat temu) - występują ryby chrzęstnoszkieletowe oraz płazy, pojawiają się pierwsze gady, dominują wyższe paprotniki i pojawiają się pierwotne nasienne.
- perm (270 do 45 mln. lat temu) - występują płazy, ryby, gady ssakokształtne, owady nowoczesne, następuje schyłek widłaków oraz skrzypów.
- Era mezozoiczna: w tym czasie pojawiają się pierwsze rośliny jednoliścienne, a wśród nagozalążkowych dominują sagowce oraz szpilkowe, dokonuje się radiacja nagozalążkowych, występują dwuliścienne.
- Era kenozoiczna:
- trzeciorzęd:
- paleogen (70 do 45 mln. lat temu) - dokonuje się radiacja ssaków w tym łożyskowych.
- neogen (25 do 24 mln. lat temu) - dominują jednoliścienne, pojawia się praczłowiek, oraz ma miejsce szczyt ewolucji ssaków.
- czwartorzęd:
- plejstocen (1 mln lat temu) - rozwijają się pierwsze społeczeństwa ludzkie
- holocen (0,11 mln. lat temu) - dominującym przedstawicielem fauny jest homosapiens. W świecie roślin dominują okrytozalążkowe.
Występująca dziś na powierzchni ziemi szata roślinna wykazuje zadziwiającą różnorodność. Wśród żyjących dziś przedstawicieli flory znajdują się mikroskopijnej wielkości bakteria (część z nich jest szkodliwa, inne pomagają człowiekowi) oraz rośliny dorastające do wielkich rozmiarów (sekwoje). Żeby zrozumieć procesy i relacje zachodzące w świecie roślin, należy sobie uświadomić, jak istotną rolę spełniają one w życiu ludzi.
Mimo, iż bardzo trudno jest znaleźć skamienieliny roślinne, czasami udaje się tego dokonać. Analiza przeprowadzonych śladów i skamieniałości pozwala wyciągnąć przypuszczenia, że pierwszymi organizmami, które pojawiły się na ziemi mogły być jedynie prymitywne twory, czerpiące substancje pokarmowe z gleby oraz atmosfery. Paleobotanicy mają niemal stu procentową pewność, że pierwotne formy roślinne stanowią jednokomórkowe glony. Organizmy te realizowały wszystkie funkcje życiowe w przestrzeni jednej komórki dały one początek formom wielokomórkowym, których ciała ulegały znacznemu różnicowaniu i specjalizacji: obszarowej, tak, że stały wykształcone odpowiednie organy, specjalizujące się w realizowaniu funkcji asymilacyjnych, czyli produkcyjnych. W okresie, kiedy na Ziemi zaczęło pojawiać się życie pierwsze prymitywne glony stanowiły zapewne podstawę łańcucha troficznego, a w wyniku ich działalności powstawały warunki sprzyjające rozwojowi fauny i flory. W momencie, kiedy ewolucja doprowadziła do powstania pierwszych organizmów roślinożernych, glony występowały w bardzo dużych ilościach i mogły sprostać zapotrzebowaniu pokarmowemu wszystkich konsumentów.
Wielu spośród współczesnych biologów skłania się ku poglądowi zgodnie, z którym wszystkie żyjące współcześnie rośliny i zwierzęta wyewoluowały z jednej prakomórki. Oczywiście nie ma wystarczających dowodów na potwierdzenie tej tezy, wydaje się logiczne, że organizm, dający początek dwóm nowym gatunkom, powinien posiadać cechy występujące w obu nowych grupach. Prakomórki, z których rozdzieliły się linie rozwojowe prowadzące do powstania roślin i zwierząt powinny, więc posiadać cechy typowe dla każdej z tych grup. Mimo, iż nie mamy żadnych dowodów kopalnych potwierdzających istnienie takiego organizmu w czasach prehistorycznych, to żyjąca dziś euglena zielona jest organizmem, który posiada wiele cech typowych zarówno dla roślin, jak i dla zwierząt. Można, więc przypuszczać, że ów praprzodek, z którego rozwinął się świat roślin oraz zwierząt był w pewnym stopniu podobny pod względem morfologii oraz prowadzonego trybu życia do żyjącej dziś eugleny. Jeżeli założymy, więc że organizm taki istniał w przeszłości, to pierwszym milowym krokiem prowadzącym do zróżnicowania gatunkowego byłoby rozdzielenie się linii rozwojowych świta roślin i zwierząt. Kojonym etapem na drodze zwiększania różnorodności istot żywych byłoby powstawanie organizmów wielokomórkowych. Nie mamy żadnych świadectw na podstawie, których moglibyśmy wnioskować jak przebiegał ów proces. Można tylko wyciągać pewne wnioski analizując budowę anatomiczną i morfologiczną oraz funkcjonowanie współcześnie żyjących organizmów roślinnych i zwierzęcych. Ostatnim milowym krokiem ewolucji było przystosowanie się do życia na lądzie. Spośród wszystkich przedstawicieli flory udało się tego dokonać jedynie mszakom, paprotnikom, oraz roślinom nasiennym. Najlepiej przystosowaną do warunków lądowych grupom są rośliny okrytonasienne. A najszybciej rozwijającymi się okrytonasiennymi są przedstawiciele jednoliściennych.
Jednymi wiarygodnymi oraz bezpośrednimi dowodami pozwalającymi na usystematyzowanie zmian składających się na proces ewolucji roślin są nieliczne szczątki kopalne. Najczęściej znajdowanymi skamielinami są odciski oraz naturalne odlewy fragmentów lub całych organizmów. Na terenie Afryki Południowej znaleziono skały, w których odkryto skamieniałości organizmów jednokomórkowych żyjących przed ponad 3 200 mln. lat. Ich kształty były zbliżone do żyjących dziś pałeczkowatych bakterii albo okrągłych sinic. Na podstawie znalezionych skamieniałości nie można stwierdzić, jaki tryb życia prowadziły owe pierwotne organizmy. Znaleziska te dowodzą jedynie, że pierwsze organizmy zbliżone do współczesnych bakterii oraz prostych glonów, pojawiły się w bardzo zamierzchłych czasach. Na terenie Kanady znaleziono skamienieliny znacznie lepiej zachowane i przedstawiające o wiele bardziej różnorodne formy sinic i bakterii. Wiek tych znalezisk datuje się na 1,9 mln. lat. Znaleziono wiele śladów roślin pochodzących z karbonu. Są wśród nich zarówno odciski całych roślin, jak i części łodyg czy liści. Najczęściej znajduje się je w węglu kamiennym. Do częstych znalezisk z tego okresu należą odciski paproci, skrzypów oraz widłaków. Równie wiele śladów pozostawiły po sobie rośliny okryto - i nagonasienne, żyjące w okresie ery mezozoicznej oraz kenozoicznej. Z ery kenozoicznej, a dokładnie z trzeciorzędu, pochodzą bogate pokłady węgla brunatnego. W eksploatowanych złożach są niejednokrotnie znajdowane fragmenty całych pni, na powierzchni, których widać wyraźnie słoje przyrostu rocznego.
Jedynie analiza szczątków kopalnych może dostarczyć pewnych wiadomości mówiących o tym jak przebiegała ewolucja w świecie roślin. Wnioskowanie o różnicowaniu się flory na podstawie porównywania budowy oraz funkcji współcześnie żyjących gatunków, nie może być w pełni wiarygodna i stanowi tzw. dowody pośrednie.
ZAGROŻENIA ŚWIATA ROŚLIN.
Rozwój cywilizacji w dwudziestym wieku jest przyczyną intensywnej zagłady roślin. W okresie ostatnich stu lat tylko w Polsce zginęło bezpowrotnie, aż czterdzieści gatunków roślin. Na listę gatunków zagrożonych zostało wpisane, aż dwadzieścia procent przedstawicieli polskiej flory naczyniowej. Wymieranie roślin niższych, a więc mszaków porostów oraz glonów odbywa się na skalę masową. Bezpośrednio zagrożonych jest czterdzieści procent populacji wyżej wymienionych gromad. Aby zapobiec masowemu niszczeniu roślin Instytut Ochrony Przyrody Polskiej Akademii Nauk oraz Instytut Botaniki imienia W. Szafera z Krakowa opracowały tak zwaną "Polską czerwoną księgę roślin". Przygotowano ją na podstawie badań przeprowadzonych w wybranych rejonach Polski oraz, po przeanalizowaniu literatury z zakresu botaniki poczynając od początków dziewiętnastego wieku. Księga ta zawiera opisy paprotników oraz roślin kwiatowych niewystępujących już na obszarze naszego kraju albo w różnym stopniu zagrożonych zagładą. Znajdują się tam opisy dwustu sześciu gatunków roślin oraz opisy kilku podgatunków. Stanowi to jedynie niewielką część z pośród wszystkich roślin zagrożonych wyginięciem. W "Czerwonej Księdze …" wyszczególniono trzydzieści cztery gatunki roślin, które bezpowrotnie zniknęły z obszaru Polski, przyczyną ich wyginięcia było przede wszystkim zniszczenie ich naturalnych siedlisk. Wśród wymarłych gatunków znajdują się m.in. warzucha polska, mniszek pieniński, lnicznik właściwy, mieczyk drobnokwiatowy, pyłek błotny, turzyca żyłowata, śmiałek szczeciniasty, szyplin zielony, karmnik nadmorski, podeźrzon lancetowaty. Dwa pierwsze gatunki zaliczane były do polskich roślin endemitycznych tak, więc ich wymarcie jest szczególną stratą. Warzucha polska występuje jeszcze na przygotowanych dla niej stanowiskach zastępczych i jest hodowana w ogrodach botanicznych, ale zgodnie z nomenklaturą Światowej Unii Ochrony Przyrody (IUCN) zalicza się ją do gatunków wymarłych. Wśród gatunków ginących wymienionych w "Polskiej czerwonej księdze roślin" wymieniono trzydzieści pięć okazów. Wśród nich znajdują się: fijołek torfowy, fijołek bagienny, żmijowiec czerwony, babka pierzasta, kropidło Lachenala, przetacznik stokrotkowy, rozrzutka brunatna i aldrowanda pęcherzykowata. Wiele spośród ginących gatunków wymaga czynnej ochrony. Żyją one na unikalnych oraz izolowanych stanowiskach. Aby zapobiec ich wyginięciu można zakładać np. banki nasion.
Na kolejną grupę roślin wymienionych w "Księdze …" składa się siedemdziesiąt jeden gatunków również zagrożonych zagładą. Znajdują się wśród nich: jeżogłówka pokrewna, poryblin jeziorny, wątlik błorny, pszonak pieniński, wyblin jednolistny, tojad kosmatoowocowy, poczyna błotna, wiśnia karłowata, róża francuska. Rośliny wymieniane w tej grupie należy obserwować. Jeżeli okaże się, iż stają się one coraz, konieczne będzie podjęcie odpowiednich działań zmierzających do ich ochrony.
Wśród roślin rzadkich "Polska czerwona księga" wymienia pięćdziesiąt sześć gatunków. Liczebność populacji umieszczonych na liście roślin rzadkich gatunków nie zmniejsza się gwałtownie. Ilość osobników tworzących populację jest od wielu lat bardzo mała i utrzymuje się na tym samym poziomie i choćby z tego powodu należy się o nie troszczyć. Wśród roślin rzadkich wymienione zostały: szczwoligorz pochwiasty, jaskier pędzelkowaty, wieczornik śnieżny, Kostrzewa nibyowcza, rzeżucha rezydolistna, niezapominajka wczesna, turzyca poznańska, skrzyplin jedwabisty. Dziewięć gatunków roślin wymienionych w księdze to rośliny zagrożone wyginięciem w określonych rejonach polski.
"Polska czerwona księga roślin" oraz "Polska czerwona księga zwierząt" nie stanowią aktów prawnych. Powinny jednak być pomocnym materiałem, a zawarte w nich informacje powinny być użyteczne przy podejmowaniu konkretnych decyzji oraz działań praktycznych. Informacje umieszczone w czerwonych księgach powinny być brane pod uwagę przy wytyczaniu granic nowo powstających rezerwatów przyrody oraz parków narodowych.
