Hvor levede Jordens første landplanter, og hvordan så de ud?

Jordens første landplanter var sandsynligvis mosser.

De nedstammede fra koblingsalger i ferskvand. Det fortalte vi om i forrige artikel om Jordens første planter.

Men hvor fandtes så de fugtige levesteder på land, hvor cyanobakterier, alger og forløbere for mosser kunne leve? Og hvordan så mosserne ud?

Det graver vi ned i her i anden del af de første planters rejse fra vand til land.

De allerførste landplanter

De første landplanter levede sandsynligvis i kanten af vandpytter, damme, søer, vandløb og kilder og på steder højere oppe i terrænet, hvor vand siver frem fra undergrunden.

Der var store begrænsninger for, hvor forløberne for mosserne kunne leve og udvikle sig, fordi de havde behov for vand, og var dårlige til at transportere vand.

De første egentlige planter på landjorden havde sandsynligvis et grønt fladtrykt skud, måske gaffelgrenet, som krøb hen over den fugtige jord.

Det kunne minde om nogle af nutidens levermosser, såsom topfotoet af almindelig gaffelløv (Metzgeria furcata).

Sporerne bevares som fossiler

Man har længe kendt til sporer fra mosser i stort antal i 470 millioner år gamle aflejringer.

De ældste kendte fossile grønne skud af mosser var oprindeligt blot omkring 420 millioner år gamle, da de meget lettere nedbrydes og forsvinder end de bestandige sporer.

Men nu har de seneste fossil-studier flyttet de ældste grønne mosskud mindst 20 millioner år længere tilbage i tiden.

DNA-studier har endvidere flyttet tidspunktet for de første mossers oprindelse endnu længere tilbage til omkring 500 millioner år før nu.

Karsporeplanterne, de første planter med ledningsvæv for transport af vand, menes nu at være 440 millioner år gamle.

Så 500 millioner år er i øjeblikket et godt bud på de tidligste landplanters eksistens.

For at blive klogere på de første landplanters liv skal vi dermed tilbage til overgangen mellem tidsperioderne kambrium og ordovicium.

De første mos-typer

Et kvalificeret bud på de ældste landplanters slægtskab er vist i stamtræet herunder.

De udspringer af koblingsalger (Zygnematophyceae), og de første er mosser. Dem er der så tre typer af.

De artsrige levermosser og bladmosser, der måske har en fælles oprindelse, og så de fåtallige hornkapsler med en mere selvstændig oprindelse.

Sporerne hos mosserne dannes i stort antal i sporehuse. Sporehusene hos mosser vokser oven på det grønne skud. Det leverer vand og næringsstoffer til sporernes dannelse og udvikling i sporehuset.

Når sporerne er modne, åbnes sporehuset, og sporerne spredes med luftstrømme, lander et nyt sted og kan spire direkte til de nye grønne skud.

Karsporeplanter: En mere kompleks plantegruppe

Karsporeplanter er den anden hovedgruppe nederst i diagrammet med de uddøde Horneophyta og Rhynia, og de nulevende ulvefodsplanter, bregner og padderokker.

Karsporeplanter formerer sig også med sporer. Men i modsætning til mosserne har karsporeplanterne ledningsstrenge, der transporter vand.

Det grønne skud hos karsporeplanter har også spalteåbninger, der kan åbne og lukke, og derved tillade eller stoppe for passage af CO₂ og ilt ud og ind.

Denne regulering har muligvis været en forudsætning for, at ledningsstrengene kunne udvikles, og karsporeplanterne kunne opnå en bedre vandforsyning.

Spalteåbninger skal være åbne, når vandforsyningen er god.

Så kan CO₂ til plantens fotosyntese optages gennem spalteåbningerne, og der er råd til, at vanddamp samtidigt og uundgåeligt passerer den modsatte vej fra planten og ud i luften.

Men lukker spalteåbninger ikke i tilfælde af vandmangel, sker der for stor fordampning.

Så opstår der risiko for, at der dannes luftbobler i ledningsstrengene, og vandtransporten stopper mere permanent, selv om jorden atter er blevet fugtig, med risiko for at planten visner.

De velregulerede spalteåbninger har en anden vigtig rolle. De muliggjorde, at kutikula, den tynde hudagtige hinde, der dækker bladenes overflade, nu kunne udvikle sig til at reducere fordampningen meget effektivt, da CO₂ og ilt kunne passere via spalteåbningerne.

Derfor kunne karsporeplanterne brede sig og vokse på meget tørrere steder end mosserne.

Hvordan så tidlige mosser og karsporeplanter ud?

Mossernes tre undergrupper, bladmosser, levermosser og de artsfattige hornkapsler opfattes ifølge nogle af de nyeste vurderinger som opstået fra forskellige forfædre.

Andre vurderinger peger på en fælles oprindelse for levermosser og bladmosser (se figurerne herover).

De forskellige tidlige mostyper var alle små og voksede tæt sammen med et ubrudt plantedække på permanent fugtige steder.

De manglede ledningsstrenge til trække vand op fra jorden til de yderste spidser af skuddet og blev derfor blot få centimeter høje.

Tidlige karsporeplanter var også små, se eksempelvis på illustrationen af Rhynia på stamtræet lidt længere oppe.

Senere udviklede ulvefodsplanter egentlige flercellede rødder, der voksede dybere ned i jorden og var anderledes effektive til at trække vand og mineraler op.

Da fordampningen gennem bladoverfladen tillige var lav, kunne ulvefødder indtage en tørrere jord, og landjordens vegetation kunne brede sig mere og mere.

Nogle arter blev til 30 meter høje ulvefodstræer. De indgik i kultidens skove for 360 til 300 millioner år siden, som bidrog til opbygning af de store kulforekomster i våde sumpe, som vi senere har udnyttet.

Nutidens mosser kan vokse både fugtigt og tørt

Evolutionen står aldrig stille. Selv om de tidligste mosser sandsynligvis alle er uddøde, lever mange af deres gener videre i nutidige arter, som ser anderledes ud.

Og antallet af navngivne mosser er blevet højt. Omkring 20.000 arter er navngivet verden over, de fleste er bladmosser.

Herhjemme lever omkring 450 arter af bladmosser og 150 levermosser.

De fleste arter blandt nutidens levermosser vokser under fugtige forhold. I køligt klima danner de sjældent større selvstændige bestande.

Bladmosser er også mest artsrige i tropiske regnskove, men de danner tillige tætte samfund i nåleskovene herhjemme og længere mod nord.

De udgør også selvstændige samfund på fjeldheder, tundraer og på ny jord efterladt af smeltende gletsjere og slukkede vulkaner.

Tørvemosser har lagret organisk kulstof

Tørvemosser er en særlig gruppe blandt bladmosser, og findes primært på kølige breddegrader såsom Danmark.

Tidligere gravede man i stor stil tørv, som man brugte som varmekilde om vinteren.

Man brugte også tørv fra Holmegårds Mose på Sydsjælland som varmekilde ved glasproduktionen i Holmegårds Glasværk.

Tørvemosser dominerer vegetationen i de vidtstrakte højmoser, som er opstået på steder med sure jorde og på tidspunkter med betydelig nedbør og lav fordampning, der leder til forsumpning.

Tørvemos har lange, tynde og døde vandfyldte celler, hvis passive sug kan trække vand mange centimeter op over det vandfyldte underlag.

Arternes latinske slægtsnavn er Sphagnum. Det navn kender du måske fra de baller af tørvemos, som bruges til dyrkning af potteplanter og som grobund i havens surbundsbede.

Tørvemosserne ernæres udelukkende af vand og stof, der tilføres med luften og nedbøren, og de vokser og nedbrydes langsomt under de sure, vandmættede forhold.

Alligevel har de over århundreder dannet omfattende tørveaflejringer i højmoser, der skønnes at rumme 25 procent af udledningerne fra samtlige fossile brændsler.

Her møder du mosser og ulvefødder herhjemme

Både levermosser og bladmosser kan du finde på gamle træstammer, i skygge på skovbunden og rigeligt i områder omkring kilder, hvor der altid er fugtigt.

Men bladmosser kan vokse mange steder, også tørt på heder, sandjorde, gamle hustage og rigeligt i græsplæner.

Tørvemosser kræver vedvarende fugtighed og vokser især i højmoser. Højmoser var oprindeligt vidt udbredte over hele Danmark.

Oprindeligt var Store Vildmose i Vendsyssel en af Europas største højmoser på 64 kvadratkilometer. Den havde et tørvelag på fire meter.

Men Store Vildmose blev som de fleste andre højmoser opdyrket og omdannet til agerjord.

Nu er Lille Vildmose i Vesthimmerland den største og mest intakte danske højmose. Men flere steder ud over landet findes rester af de oprindelige højmoser, især inde i skovene.

Vil du se karsporeplanter som ulvefod, kan du også finde arten liden ulvefod (Lycopodiella inundata) ude på højmosen. De få andre ulvefodsarter er også små og sjældne. De vokser på fattig bund i heder, på strandfælleder og på skrænter i skove.

De er de sparsomme rester af en vegetation, der engang dannede Jordens skove.