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地球環境の主役~植物の世界を理解する~⑥海の消滅という逆境から植物の陸上進出は始まった

前回、海中における植物(藻類)の進化を紹介しました 😛 。
今回は、海から陸上へと、どのように植物が適応・可能性収束していったかを考えてみました 🙄 。
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(このきれいな写真はhttp://ogatour.cocolog-nifty.com/blog/2006/06/index.html [1]サイト様よりお借りしました 。)
 
なぜ植物は水中から陸上へと進出してきたのか?
30億年前に地球上に生物が誕生して以来、生物の進化の場は水中のみでした。
それから、植物が水中から陸上に進出してきたのは、地球の歴史の中でも4.1~4.3億年前になります。
この時期は、「シルル紀」と呼ばれ、昆虫類や最古の陸上生物が出現した時期でもあります。
シルル紀初期には、赤道付近にシベリア大陸、ローレンシア大陸、バルティカ大陸にはさまれた「イアペトゥス海」という浅い海が広がり、多くの生物が繁栄していました。
しかし、4.2億年前にはこの3つの大陸が徐々に近接していくことで、イアペトゥス海は消滅 してしまいしました。
その結果、イアペトゥス海に生息していた植物(藻類)達は必然的に陸上への進出という、逆境のレールに乗らなければならなかったと仮設をたててみました。
では、海から地上へ、どのように進出⇒進化・適応してきかを考えて見ましょう
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コケ植物の進出
まず初めに陸上へ適応していった種が、浅瀬の海に生息していた緑藻類という藻類の仲間と想定されます。
地表の隆起に伴い、必然的に地上に進出してきたこの種は、比較的まだ湿潤だった大地(表皮)を足がかりに、コケ植物として生息域を広げていきました。
このコケ植物が生息域を広げていくことが、地表の保水力も上昇していき、後に続くシダ植物等の進出につながっていくのです。
ちなみに、植物が緑色しているのはなんで
陸上へ進出してきた植物が緑色の色素を持っているのは、これら緑藻類をもとに進化してきたからなのです。
海中の藻類には、それぞれが持つ色素の色によって緑藻類、褐藻類、紅藻類など、いくつかの種に分かれています。
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(この写真、http://www.suisansc.or.jp/04kyoshitu.html [2]サイト様よりお借りしました 。)
その色素の違いは光合成で活用する光 の種類によって決定されます。水面近くで生息している緑藻類は、広い波長の範囲で光合成できるよう適応するために緑色の色素(クロロフィル)を選択しました。
必然的な浅瀬の海からの進出が、植物が緑たる所以につながっているのです
 
シダ植物の進出
コケ類の進出に続き、シダ類の進出が始まります。その上で改めて、陸上という環境は水中(海)とは著しく異なる外圧 で構成されていることを認識しなければなりません。
大きくまずは、
①水分・養分を吸収する仕組み
②光合成・二酸化炭素を吸収する仕組み

にどのように適応していくかが鍵となります。
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(この写真、緑藻類についてはhttp://nihon.matsu.net/seimei/10.rikujou_he.html [3]様のサイトを参考とさせていただきました。)
 
海中の藻類の時は、①②の機能を一体的に有していました。
しかし地上においては今まで海流によって運ばれてきた、水分・養分を確実に吸収するために「根」やそれらを体の隅々まで届けるために「維管束」という機関を発達させることで適応してきました。
また、②の光合成に対しては、植物体が空気に直接触れるようになるので「気孔」をつくることで適応してきました。
そして、それらの分化した機能を乾燥という最大の外圧に対し、「クチクラ層」という蝋を主成分とする表皮の外側を透明な膜で覆うことで、適応してきました。
それぞれの機能分化⇒高度化を追求した結果が、陸上植物の骨格(基礎)をつくっていったのです。
 
植物地上進出による緑の大地へ
生息域であった海の消滅から始まった逆境に対し、進化適応してきた陸上植物は、やがて海中よりもはるかに豊かな二酸化炭素・光を源に、新たな生息域を開拓していきました。
陸上植物 の誕生により、昆虫・動物 が地上に進出していき、それまでの荒涼とした大地は、 の大地へと変わってったのです。
改めて、緑の存在とは、全ての生命につながりを感じる気付きの一つですね 😛 。

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