植物是怎样登上陆地的？

　　地球是46亿年前形成的，而最早的生命形态——原核生物则出现于35亿年前。不过，一直到4.7亿年前，所有的生命都只是在海洋中游荡。当时地球陆地表面还是一片广阔的不毛之地，紫外线辐射强烈，到处都是裸露的岩石，一片荒凉与死寂，与今天这个绿树成荫、鲜花绽放的世界决然不同。那植物是怎样给地球披上绿装，登上陆地这个大舞台的呢？今天我们就来聊一聊。
　　最早的植物究竟是怎样离开海洋环境的？关于这方面的化石资料极其稀少。科学家普遍推测，在这一过程中，大陆上的淡水水域有可能起到了推动的作用。这是因为，许多内陆水系具有季节性的特征，旱季时，水位会降低甚至完全干涸。这种环境使得进入淡水水域中的早期藻类植物变得耐旱，并逐渐演化出了直接从大气中摄取二氧化碳进行光合作用的能力。终于，在约4.7亿年前的奥陶纪中期，最早的陆地植物——苔藓植物诞生了。苔藓植物在现代生态系统中似乎弱不禁风、毫不起眼，但它们却是生命演化史中的“巨人”，是最早登上陆地的先驱。科学家在奥陶纪中期的地层中已经发现了苔藓植物繁殖释放的大量孢子，这些孢子的形态千姿百态，表明当时的苔藓植物多样性已经很高。不过，这些早期陆地植物还必须生长在水体附近的潮湿地带，干燥的内陆地区依然绝少有绿色的存在。向内陆进军的任务，落在了“维管束植物”的身上。
　　那什么是“维管束”，它又是如何发挥作用的呢？维管束由植物体内特化细胞组成，具有给植物输送养分和支持躯干的作用。维管束就像是我们人类的血管，能够将水、无机盐及有机物等营养物质输送到身体各个器官，这与之前植物体通过“渗入”方式输送并吸收营养物质的方式迥然不同。除了输送养分的作用，维管束还提供了强大的支撑作用，使植物体能够直立起来，促使植物向着更高更大的空间去发展。科学家推测，与先期在陆地“匍匐”前进而且只能生活在湿润环境的苔藓植物相比，正是由于率先装备了这套维管束系统，原始的蕨类植物才能够向更加干燥严酷的内陆环境中“迁移”。
　　在山西地质博物馆远古物种展厅，一处模拟场景生动地展现了植物演化的这一段历史。在距今4.3亿年的志留纪晚期，有一种叫光蕨的目前已知最古老、最原始的蕨类植物。它属于原蕨植物门，这种植物通常个体很小，茎干也只是简单的二歧式分叉，原蕨植物门的出现代表着陆地维管束植物第一次登上了演化的舞台。不幸的是，光蕨这类维管束植物中的“先驱们”，到泥盆纪末就完全灭绝了。不过维管束植物中的“后辈”们，更先进的蕨类植物、裸子植物以及被子植物，却在这以后的数亿年间“继承遗志”，为整个地球的陆地表面披上了郁郁葱葱的“绿装”。
　　植物的登陆是地球生命演化史中的一件大事，对整个地球的生态系统产生了极其深远的影响。大气圈的组成成分、岩石圈中的风化作用和土壤层的形成，乃至全球气候系统甚至地球化学元素的循环，无一不受到植物登陆这一事件的巨大影响。它不仅昭示着植物界本身重大发展阶段的到来，也为动物的登陆奠定了坚实基础。正如著名的植物学家卡尔·尼克拉斯所说，“最早的动物登陆依赖于绿色植物对陆地景观的改造，而并非只是简单地向陆地扩张”。
山西自然博物馆 贾高文