قبل وقت طويل الديناصورات عندما تجولنا في الأرض، بدت الأرض مختلفة تمامًا عن الكوكب الذي نعرفه اليوم. منذ حوالي 500 مليون سنة، كان معظم سطح الأرض عبارة عن صخور عارية وتربة جافة. لم تكن هناك أشجار ولا عشب ولا زهور. كانت الحياة موجودة بالكامل تقريبًا في المحيطات.

ثم حدث شيء مذهل: بدأت النباتات تنمو على الأرض.

وكانت هذه اللحظة من أهم الأحداث في تاريخ الأرض لأنها غيرت الكوكب إلى الأبد. باعتباري عالمة جيولوجيا، فأنا مهتمة بالتغيرات التي تطرأ على تنوع النباتات والحيوانات – أي النباتات والحيوانات – بمرور الوقت.

يستمر المقال أدناه

أسلاف النباتات عاشوا في الماء

قصة النباتات تبدأ في الماء. كانت أقدم الكائنات الحية الشبيهة بالنباتات عبارة عن أشكال حياة خضراء صغيرة وبسيطة مثل الطحالب. لا يزال بإمكانك رؤية الطحالب اليوم على شكل أعشاب بحرية على طول الشواطئ أو على شكل مادة طينية خضراء على الصخور في البرك.

تعيش الطحالب في محيطات وبحيرات الأرض منذ أكثر من مليار سنة. هم يمكنهم صنع طعامهم بأنفسهمباستخدام ضوء الشمس والماء وثاني أكسيد الكربون لإنتاج السكريات. هذه العملية تسمى التمثيل الضوئي; فهو يطلق الأكسجين – الغاز الذي نحتاج إلى تنفسه – كمنتج ثانوي.

في البداية، كان الغلاف الجوي للأرض يحتوي على كمية قليلة جدًا من الأكسجين. على مدى ملايين السنين، قامت الكائنات الحية التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي مثل الطحالب وبعض البكتيريا بإطلاق الأكسجين ببطء في الهواء. يُطلق على هذا التغيير أحيانًا اسم حدث الأوكسجين العظيم، مكنت من تطور حياة أكبر وأكثر تعقيدًا. وبدون الكائنات المنتجة للأكسجين، لم يكن من الممكن أن توجد الحيوانات، بما في ذلك البشر.

يعتقد العلماء ال تطورت النباتات الحقيقية الأولى من الطحالب الخضراء منذ حوالي 470 مليون سنة. عاشت هذه النباتات المبكرة في المياه الضحلة بالقرب من الشواطئ، حيث كانت الظروف تتغير كثيرًا. في بعض الأحيان كانوا تحت الماء، وأحيانا كانوا معرضين للهواء. ساعدهم هذا الموطن على التكيف ببطء مع الحياة على الأرض.

لم يكن الانتقال إلى الأرض سهلاً. النباتات المائية مدعومة بالمياه ويمكنها امتصاص العناصر الغذائية بسهولة، لكن النباتات البرية تواجه تحديات جديدة. كيف سيتجنبون الجفاف؟ كيف يمكن أن يقفوا منتصبين دون أن يطفو؟ كيف سيحصلون على الماء والمواد المغذية من الأرض الجافة؟

من أجل البقاء، طورت النباتات المبكرة ميزات جديدة مهمة. كان أحد التعديلات الرئيسية هو أ طلاء شمعي يسمى بشرةمما ساعد على إبقاء الماء داخل النبات. طورت النباتات أيضًا جدرانًا خلوية أقوى سمحت لها بالوقوف في وضع مستقيم ضد الجاذبية. تساعد الهياكل البسيطة الشبيهة بالجذور، والتي تسمى الجذور، على تثبيت النباتات على الأرض وامتصاص الماء والمعادن من التربة.

كانت النباتات الأرضية الأولى صغيرة جدًا وبسيطة. لقد بدوا مشابهين للطحالب الحديثة، حشيشة الكبد والنباتات الزهقرنية التي لا تزال تنمو حتى اليوم في أماكن رطبة مثل أرضيات الغابات وحواف الأنهار. لم يكن لهذه النباتات جذور أو سيقان حقيقية، وبقيت قريبة من الأرض. حفريات النباتات البرية المبكرة، مثل كوكسونيايعود تاريخها إلى حوالي 430 مليون سنة مضت وتُظهر سيقانًا متفرعة صغيرة يبلغ طولها بوصة أو بوصتين فقط.

وعلى الرغم من أن هذه النباتات كانت صغيرة الحجم، إلا أنها كان لها تأثير كبير على الأرض. ومع انتشار النباتات عبر الأرض، ساعدت جذورها في تفتيت الصخور إلى التربة، عملية تسمى التجوية. وقد خلق هذا تربة أكثر ثراء يمكن أن تدعم المزيد من الحياة.

كما أطلقت النباتات المزيد من الأكسجين في الغلاف الجوي، مما أدى إلى تحسين جودة الهواء ومساعدة الحيوانات على التنفس. خلقت النباتات موائل ومصادر غذائية جديدة، مما سمح للحشرات والحيوانات الأخرى بالانتقال من الماء إلى الأرض.

زيادة التعقيد عبر ملايين السنين

بمجرد أن استقرت النباتات على الأرض، استمر التطور. منذ حوالي 420 مليون سنة، تطورت النباتات الأنسجة الوعائية: أنابيب صغيرة تنقل الماء والمواد المغذية إلى جميع أنحاء النبات. سمح هذا التكيف للنباتات بالنمو بشكل أطول وأقوى لأنه يمكن نقل الماء إلى الأعلى من الجذور إلى الأوراق. وشملت هذه النباتات الوعائية الأقارب الأوائل للسراخس والطحالب.

ومع وجود الأنسجة الوعائية، بدأت الحياة النباتية تزدهر بالفعل. قبل حوالي 360 مليون سنة، كانت الغابات الشاسعة تغطي جزءًا كبيرًا من الأرض. وسيطرت على المناظر الطبيعية نباتات السرخس العملاقة والنباتات الشبيهة بالأشجار، التي يزيد ارتفاع بعضها عن 100 قدم (30 مترًا). مع مرور الوقت، تم دفن وضغط المواد النباتية الميتة من هذه الغابات، في نهاية المطاف تشكيل الفحموالتي لا يزال الناس يستخدمونها كمصدر للطاقة حتى يومنا هذا.

كانت الخطوة الرئيسية الأخرى في تطور النبات هي تطوير البذور، منذ حوالي 380 مليون سنة، وجدت في سرخس البذور. نباتات بذرية أخرى، مثل المبكر الصنوبريات – وهي مجموعة تضم أشجار الصنوبر الحديثة – يمكنها التكاثر دون الحاجة إلى الماء للتخصيب. تحمي البذور أجنة النباتات وتسمح للنباتات بالبقاء على قيد الحياة في الظروف القاسية مثل الجفاف أو البرد.

أحدث تطور كبير للنباتات حدث منذ حوالي 140 مليون سنة، عندما كانت النباتات مزهرة، كما يسميها العلماء كاسيات البذورظهر. ساعدت الزهور النباتات على جذب الحيوانات مثل الحشرات والطيور التي تنشر حبوب اللقاح والبذور. تم تطوير الفواكه لحماية البذور ومساعدتها على السفر. اليوم، تشكل النباتات المزهرة معظم النباتات التي نراها، بما في ذلك الأشجار والأعشاب والفواكه والخضروات.

لم تنجو النباتات الأولى فحسب؛ لقد حولوا الأرض. لقد غيروا الجو، وبنو التربة، وأنشأوا النظم البيئية التي سمحت للحيوانات بالنمو على الأرض. بفضل تطور النبات، أصبحت الأرض كوكبًا حيًا أخضر مليئًا بالحياة المتنوعة.

أعيد نشر هذه المقالة المحررة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. اقرأ المادة الأصلية.

---

مسابقة الفواكه والخضروات: هل تعرف من أين يأتي القرع والتوت والبروكلي؟