Hvad var Jordens allerførste plante?

Længe før dinosaurerne indtog kloden, så Jorden helt anderledes ud end i dag.

For omkring 500 millioner år siden bestod det meste af Jordens overflade af klippegrund og tør jord.

Der var ingen træer, intet græs og ingen blomster. Livet var næsten udelukkende at finde i havet.

Men så skete der noget helt afgørende: Planter begyndte at vokse på land.

Det var ét af de mest skelsættende øjeblikke i Jordens historie; et vendepunkt, der forandrede planeten for altid.

Som geolog interesserer jeg mig for, hvordan mangfoldigheden af flora og fauna, altså planter og dyr, har ændret sig gennem tiden.

Planternes forfædre levede i vand

Planternes historie begynder i vandet.

De tidligste plantelignende organismer var simple, bittesmå grønne livsformer som alger. Dem kan vi stadig finde i dag som tang langs strandene eller grønt slim på sten i havedamme.

Alger har levet i Jordens oceaner og søer i mere end en milliard år.

De kan selv fremstille deres egen føde ved hjælp af sollys, vand og kuldioxid, som omdannes til sukker. Processen kaldes fotosyntese, og den har en afgørende bivirkning: Den frigiver ilt, som den farveløse, lugtfrie luftart, vi er afhængige af for at kunne trække vejret.

I begyndelsen indeholdt Jordens atmosfære næsten ingen ilt, men over millioner af år udledte fotosyntetiserende organismer som alger og visse bakterier langsomt ilt til luften.

Denne forandring, som bliver kaldt Den store Iltkatastrofe, banede vej for større og mere komplekst liv. Uden iltproducerende organismer ville dyr, som for eksempel mennesker, aldrig være opstået.

Forskerne mener, at de første egentlige planter udviklede sig fra grønne alger for omkring 470 millioner år siden. De levede i lavt vand nær kysterne, hvor forholdene ofte skiftede.

Indimellem var de dækket af vand, andre gange blev de eksponeret for luft. Netop disse omskiftelige forhold hjalp dem gradvist med at tilpasse sig et liv på land.

Fodfæste på tørt land

Overgangen fra vand til land var alt andet end let.

Vandplanter bliver holdt oppe af vandet og kan let optage næringsstoffer. På land stod planterne over for helt nye udfordringer:

Hvordan kunne de undgå at tørre ud? Hvordan kunne de holde sig oprejst uden at flyde? Og hvordan kunne de hente vand og næring fra den knastørre jord?

For at overleve udviklede de tidligste planter en række helt afgørende nye egenskaber.

En af de vigtigste tilpasninger var et beskyttende, voksagtigt lag på overfladen af blade og stængler (en såkaldt kutikula), som forhindrede vand i at sive ud af planten.

Planterne udviklede også stærkere cellevægge, der gjorde det muligt at stå oprejst trods tyngdekraften.

Simple rodlignende strukturer, kaldet rhizoider, hjalp planterne med at fæstne sig til jorden og optage vand og mineraler fra jorden.

De første landplanter var meget små og simple. De mindede om nutidens mosser, levermosser og hornmosser, som stadig vokser på fugtige steder som skovbunde og vandløbskanter.

Disse planter , som hverken havde egentlige rødder eller stængler, holdt sig tæt ved jorden. Fossiler af tidlige landplanter, som Cooksonia, som kan dateres tilbage til for cirka 430 millioner år siden, viser små, forgrenede stængler på blot få centimeter.

Selvom planterne var små, fik de enorm betydning for Jorden.

Da de bredte sig på land, var deres rødder med til at nedbryde klippegrunden til jord i en proces kaldet forvitring. Det skabte mere næringsrig jord, som kunne understøtte langt mere liv.

Planterne udledte også ilt til atmosfæren, hvilket forbedrede luftkvaliteten og gjorde det lettere for dyrene at ånde. Samtidig skabte de nye levesteder og fødekilder, som gav insekter og andre dyr mulighed for at bevæge sig fra vand til land.

Stadigt mere komplekse planter gennem millioner af år

Da planterner først havde fået fodfæste på land, tog evolutionen for alvor fart.

For omkring 420 millioner år siden udviklede planterne ledningsvæv, som er et sammenhængende transportsystem bestående af bittesmå rør, der transporterer vand og næringsstoffer rundt i planten.

Det gjorde det muligt for planterne at vokse sig højere og mere robuste, fordi vand kunne transporteres fra rødderne og op til bladene.

Blandt disse planter, som kaldes karplanter, var tidlige slægtninge til bregner og ulvefodsplanter (Lycopodiophyta).

Med ledningsvævet begyndte plantelivet for alvor at blomstre.

For cirka 360 millioner år siden dækkede enorme skove store dele af Jorden. Landskabet blev domineret af kæmpemæssige bregner og træagtige planter. Enkelte var mere end 30 meter høje.

Med tiden blev dødt plantemateriale fra disse skove presset sammen og begravet under jorden, hvor det blev til kul, som vi mennesker stadig udnytter som energikilde i dag.

Et andet stort gennembrud i planternes udvikling kom med frøenes opståen for omkring 380 millioner år siden, blandt andet hos de såkaldte frøbregner.

Andre frøplanter, som de tidlige nåletræer (en gruppe, der i dag omfatter fyrretræer) kunne formere sig uden at være afhængige af vand til befrugtning.

Frøene beskyttede planteembryonet og gjorde det muligt for planterne at overleve barske forhold som tørke og kulde.

De første planter forandrede Jorden

Den seneste store revolution i planternes historie indtraf for omkring 140 millioner år siden, da blomsterplanter (eller dækfrøede planter, som forskerne kalder dem) opstod.

Blomsterne gjorde det lettere at tiltrække dyr som insekter og fugle, der spredte pollen og frø.

Frugter udviklede sig for at beskytte frøene og hjælpe dem videre ud di verden.

I dag udgør blomsterplanter langt størstedelen af de planter, vi omgiver os med, fra træer og græs til frugt og grøntsager.

De første planter overlevede ikke bare, de forandrede Jorden.

De ændrede atmosfæren, skabte jord og byggede økosystemer, der gjorde livet på land muligt for dyr.

Takket være planternes evolution blev Jorden en grøn, levende planet fyldt med mangfoldigt liv.

Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.