Wydają się niezdolne do przemieszczania się, jednak nic bardziej mylnego, niż uznać rośliny za nieruchome. Organizmy te zmieniają się, przekształcają i ewoluują. A ich pochód, rozpoczęty miliony lat temu, trwa i dziś. Profesor Stefano Mancuso, włoski botanik, ocenia, że żadnego innego rodzaju organizmów nie da się porównywać z roślinami pod względem zdolności kolonizacyjnych. – Nie ma takiego środowiska na Ziemi, w którym nie byłyby w stanie rosnąć, niosąc ze sobą życie – mówi.

Na końcach gałązek

Gdy w 2024 r. w Somerset w Anglii odkryto skamieniały las, naukowcy z uniwersytetów w Cambridge i Cardiff mogli się przekonać, jak wyglądało najstarsze znane skupisko drzew na Ziemi sprzed – bagatela – 390 mln lat i do czego prowadziła ekspansja roślin na Ziemi, rozpoczęta kilkaset milionów lat wcześniej wyjściem ich pierwszych „przodków” z morza na ląd.

Skamieniałe drzewa należały do gatunku Calamophyton, uznawanego za jeden z pierwowzorów współczesnych drzew. Mogły powstać dzięki rewolucji naczyniowej, która dokonała się w świecie roślin w okresie syluru, ok. 420-430 mln lat temu. Wtedy właśnie rośliny wykształciły tkanki przewodzące: ksylem (drewno) i floem (łyko). Drzewa te miały cienkie, puste w środku pnie, nie miały liści, a ich gałęzie przypominały delikatne witki.

Rośliny zyskały zdolność do transportu wody, soli mineralnych i substancji organicznych, co umożliwiło im osiąganie większych rozmiarów. „Naczyniowe” zapoczątkowały wszystkie linie rozwojowe prowadzące do współczesnych gatunków roślin.

Jeden z odkrywców skamieniałości z Somerset – prof. Neil Davies z Cambridge przyznaje, że to był dziwny las. – Pod drzewami nie było roślinności, nie było jeszcze traw, ale gromadziły się zrzucane gałęzie – twierdzi. Dzięki masowemu zrzucaniu gałązek – witek, tworząc gęste zarośla na półsuchych równinach, drzewa kolonizowały nowe tereny. A gruba warstwa materii organicznej wspomagała rozwój bezkręgowców.

Tamte drzewa rozmnażały się podobnie jak dzisiejsze paprocie. Zarodniki (spory) powstawały na końcach gałązek, a następnie były uwalniane do środowiska. Rośliny drzewiaste porastały głównie obszary nadrzeczne. Woda przenosiła zarodniki, co pozwalało na kolonizację nowych brzegów rzek i innych obszarów na nizinach. W ten sposób przełamywały się ograniczenia anemochorii, czyli wiatrosiewności, która wykształciła się u roślin bardzo wcześnie. Wiatr był wykorzystywany do rozsiewania zarodników już przez wczesne rośliny lądowe.

Genialne nasiona

Choć i sama anemochoria stanowiła różnicę – dawała możliwości przenoszenia się lekkim zarodnikom przez prądy powietrzne nawet na setki kilometrów – teraz jednak miała zostać uzupełniona przez czynnik trwałości. Prawie 360 mln lat temu, pod koniec dewonu, pojawiły się pierwsze rośliny nasienne.

Nasiono to genialna konstrukcja: stosunkowo twarda łupina chroni zarodek przed wyschnięciem i mrozem. Wewnątrz znajduje się zapas substancji odżywczych, dzięki którym roślina może wykiełkować nawet w jałowym miejscu. Nasiono może trwać w uśpieniu przez lata, czekając na sprzyjające warunki.

Pozwoliło to roślinom przetrwać ekstremalne zmiany klimatu. Powolne wykształcenie się nasion przyśpieszyło też ich rozprzestrzenianie się, czyli przemieszczanie po Ziemi. Dodatkowo we wczesnym dewonie rośliny często wykorzystywały również fragmentację, w której oderwane kawałki roślin mogły się zakorzenić i stworzyć nowe, genetycznie identyczne osobniki.

Między kontynentami

Rośliny lądowe pojawiły się i zaczęły ewoluować na długo przed powstaniem superkontynentu Pangei. W tamtym czasie istniały jeszcze oddzielne masy lądowe – Gondwana, Euroameryka oraz kontynenty syberyjski i kazachski – które dopiero później zderzyły się wskutek ruchów płyt litosfery. Wczesna flora rozwijała się więc na mniejszych, odrębnych kontynentach przez miliony lat, zanim połączyły się one w jeden ląd.

Dopiero w okresie istnienia Pangei, od karbonu do triasu (ok. 300-250 mln lat temu), nastąpiła wielka ekspansja roślinności: powstały rozległe lasy, a nagonasienne zaczęły dominować w ekosystemach. Wyjaśnia to, dlaczego skamieniałości tych samych gatunków znajdowane są dziś na tak odległych kontynentach jak Afryka czy Ameryka Południowa, które powstały po podziale superkontynentu.

Ok. 140 mln lat temu, w kredzie, pojawiły się rośliny okrytonasienne. Dzięki kwiatom i owocom szybko zdominowały ekosystemy, bo ich zalążki były ukryte i dobrze chronione, a nasiona – zamknięte w owocach. Były więc odporne na wysychanie i zmiany środowiska. A to sprawiło, że stały się bardziej wytrzymałe niż nagonasienne.

Dziś okrytonasienne są najliczniejszą i najbardziej zróżnicowaną grupą roślin, obecną od równika po okolice biegunów. Ich sukces umożliwiły także nowe strategie rozsiewania. Kwiaty i owoce pozwoliły na zapylanie i transport nasion nie tylko przez wiatr, lecz także przez zwierzęta. Zapoczątkowało to zoochorię i całkowicie odmieniło sposób kolonizowania nowych terenów.

Gdy rośliny zaczęły wytwarzać soczyste owoce, nie trzeba było długo czekać, by zainteresowały się nimi zwierzęta. Zjadały owoce, a nasiona wydalały w zupełnie innym miejscu. Dodatkowo niektóre nasiona wykształciły haczyki-zadziory. Przyczepiały się one jak rzep do psiego ogona, a w tym przypadku do sierści wędrujących zwierząt, by przenosić się wraz z nimi.

Na trudne czasy

Wykształciły się też inne drogi ekspansji. Rośliny takie jak palma kokosowa wykorzystały do zasiedlania odległych wysp prądy morskie. Ich owoce potrafią dryfować po morzach miesiącami, zachowując zdolność do kiełkowania.

Niektóre rośliny wykształciły rzeczywiście niecodzienne metody podróżowania. Hura crepitans – nazwa zwyczajowa tego drzewa to: łoskotnica pękająca – występująca w Ameryce Południowej potrafi strzelać nasionami na odległość 40 m.

Jeszcze jeden ze sposobów przemieszczania się roślin doszedł względnie niedawno, 10-12 tys. lat temu, po tym, jak – wraz ze wprowadzeniem przez człowieka rolnictwa – pojawiły się celowe uprawy. Początkowo zbieracze, a później pierwsi rolnicy zaczęli selekcjonować dzikie trawy takie jak pszenica (samopsza, płaskurka), jęczmień czy proso. Sukces zabiegów wynikał z łatwości magazynowania i transportu. Nasiona zbóż, w przeciwieństwie do owoców czy warzyw, można było długo przechowywać, co umożliwiło tworzenie zapasów żywności na trudne czasy.