식물 진화 연표

Timeline of plant evolution

이 기사는 중요한 발전소 혁신을 지질학적 맥락에서 배치하려고 시도한다.그것은 오직 인류학적으로만 관심이 있는 것이 아니라 생태학적으로 중요한 의미를 지닌 새로운 개작과 사건만을 다룬다.타임라인은 적응의 그래픽 표현을 표시하며, 텍스트는 증거의 성격과 견고성을 설명하려고 시도한다.

식물의 진화는 생물 진화 연구의 한 측면으로, 주로 육지에 서식하기에 적합한 식물의 진화, 육지식물로 틈새를 채움으로써 다양한 땅덩어리를 녹화하고 육지식물군의 다양화를 포함한다.

초기 식물

가장 엄밀한 의미에서 식물이라는 이름은 이끼식물 및 혈관식물로 이루어진 태생식물군을 형성하는 육지식물을 가리킨다.그러나, 비리디플랜테 또는 녹색 식물은 녹조를 포함한 광합성 진핵생물의 다른 그룹을 포함한다.육지식물은 현존하는 Klebsormidiophyceae와 [1]유사한 단세포 육생 조류인 식물군에서 진화했다고 널리 알려져 있다.

식물의 엽록체는 시아노박테륨, 광합성 원핵생물 및 비광합성 진핵생물 사이의 내생생물 관계에서 진화하여 해양 및 담수 환경에서 광합성 진핵생물 계보를 생성했다.이 최초의 광합성 단세포 자기영양생물들은 민물 녹조류 그룹인 Charophyta와 같은 다세포 유기체로 진화했다.

식물의 화석 증거는 지질학 기록에서 산소를 생성하는 광합성의 간접 증거와 함께 3000 Ma경에 시작되며, 암석에서의 화학적, 동위원소적 특징의 형태와 원핵 생물인 시아노박테리아 군집의 화석 증거의 형태로 시작됩니다.시아노박테리아는 물을 환원제로 사용하고, 대기 중의 산소를 부산물로 만들어, 지구의 초기 환원 대기를 현대의 호기성 유기체가 진화한 것으로 크게 변화시켰다.시아노박테리아에 의해 해방된 이 산소는 바다에서 용해된 철분을 산화시켰고, 철은 바닷물에서 침전되어 해저로 떨어져 산화 철의 퇴적층을 형성했다.이러한 BIF는 광합성이 언제 시작되었는지를 확인함으로써 식물의 진화 역사에 대한 증거의 지질학적 기록의 일부이다.이는 또한 자외선 차단 성층권 오존층을 생성하기에 충분한 산소가 대기 중에 있을 수 있었던 시기에 대한 깊은 시간 제약을 제공한다.고대 대기 중의 산소 농도는 그 후 상승하여 혐기성 유기체의 독극물로 작용하여 고도로 산화되는 대기를 만들어 내고, 육지의 틈새를 열어 호기성 유기체에 의해 점유되었다.

시아노박테리아에 대한 화석 증거는 또한 선캄브리아기 깊숙이 있는 화석 기록에서 스트로마톨라이트의 존재로부터 나온다.스트로마톨라이트는 시아노박테리아에 의해 생성된 것과 같은 미생물 바이오필름에 의해 퇴적물 곡물이 포획, 결합 및 응집되어 형성된 층상 구조이다.시아노박테리아에 대한 직접적인 증거는 그들이 대기 중 산소의 1차 생산자로서 존재한다는 증거보다 덜 확실하다.시아노박테리아를 포함한 현대의 스트로마톨라이트는 호주의 서해안과 다른 지역에서 식염수 석호와 담수에서 발견될 수 있다.

고생대식물군

캄브리아 식물군

초기 식물들은 작은 단세포 또는 필라멘트를 가지고 있었으며 단순한 가지를 가지고 있었다.캄브리아기 지층에서 식물 화석을 확인하는 것은 식물의 진화 역사에서 불확실한 영역이다. 왜냐하면 이 식물들의 작고 부드러운 신체 특성 때문이다.또한 이 시대의 화석에서는 단순한 가지 무늬로 나타나는 여러 유사한 집단들을 구별하는 것이 어려우며, 이 집단들이 모두 식물인 것은 아니다.이 시대의 화석의 불확실성에 대한 한 가지 예외는 석회질 녹조류인 Dasycladales입니다. Cambrian 중기의 화석 기록에서 발견되었습니다.이 해조류는 육지 식물의 조상 계통에 속하지 않는다.이 시기까지 다른 주요 녹조 그룹이 형성되었지만, 실루리아 중엽까지는 혈관 조직을 가진 육지 식물이 없었다.

오르도비스 식물군

오르도비스기에서는 식물 진화의 증거가 극적으로 변화하여 화석 기록에서 처음으로 포자가 광범위하게 나타났다(캄브리아기 포자도 발견되었다).최초의 육생식물은 오르도비스기 중기 무렵 외벽에 저항성 폴리머가 있는 포자의 4중 포자의 형태로 육생화가 시작되었음을 보여주는 증거가 발견되었을 때 아마 간엽과 비슷한 작은 식물의 형태였을 것이다.이 초기 식물들은 전도성 조직을 가지고 있지 않아서 그들의 크기를 심각하게 제한했다.이들은 실제로 물을 전도할 수 없어 습한 지상환경에 묶여 있었다.현존하는 간엽류, 뿔엽류, 이끼와 같은 물도 통하지 못했다.이들은 단단한 외부 코팅이 있는 중요한 분산단위인 포자를 가지고 번식했지만 미래의 분생물을 보호할 뿐만 아니라 화석 기록에도 보존할 수 있었다.g 육지에서의 건조한 삶의 환경에 대한 저항.포자가 있었다면, 육지의 식물들은 충분한 환경적 수분이 존재했을 때 성체로 자랄 수 있는 많은 수의 포자를 내보낼 수 있었을 것이다.

실루리아 식물군

쿡소니아 퍼토니에 대한 아티스트의 인상

관상식물, 즉 혈관조직을 가진 육지식물에 대한 최초의 화석 기록은 실루리아기에 나타났다.이 그룹의 가장 오래된 대표자(대부분 북반구 출신)는 쿡소니아속으로 분류된다.그들은 평평한 포자낭으로 끝이 난 가지와 함께 매우 단순한 가지 패턴을 가지고 있었다.실루리아기가 끝날 무렵에는 훨씬 더 복잡한 혈관 식물인 포스테로필이 다양해졌고[3] 바라그와나티아(원래 [4]호주 빅토리아주의 실루리아 퇴적물에서 발견됨)와 같은 원시 리코포드가 널리 퍼졌다.

데본기 식물군

데본기에 이르러 식물에 의한 토지 식민화가 잘 진행되고 있었다.박테리아와 녹조 매트는 초기 초기 원시 식물에 의해 결합되어 최초로 인식 가능한 토양을 만들었고 진드기, 전갈, 무수한 동물과 같은 절지동물을 보존했다.초기 데본기 식물들은 오늘날 가장 흔한 식물들처럼 뿌리나 잎을 가지고 있지 않았고, 많은 식물들은 혈관 조직이 전혀 없었다.그들은 아마도 물과 [5]인과 같은 미네랄 영양소를 공급하기 위해 균류와 공생하는 관절성 균근에 의존했을 것이다.아마 복제 군락을 형성하는 식물성 번식과 포자를 통한 성적 번식의 조합에 의해 퍼져나갔을 것이며 키가 몇 센티미터 이상 자라지 않았다.

후기 데본기에, 크고 원시적인 식물들의 숲이 존재했다: 리코피테스, 스피노피플, 양치식물, 그리고 프로킴노스팜이 진화했다.대부분의 식물들은 진짜 뿌리와 잎을 가지고 있고, 많은 식물들은 꽤 키가 컸다.나무처럼 생긴 시조 식물과 거대한 클락실옵시드 나무들은 진짜 나무를 가지고 있었다.이 나무들은 세계 최초의 숲 중에서 가장 오래된 것으로 알려진 나무들이다.Prototaxite는 키가 8미터가 넘는 거대한 균류의 열매체였다.데본기가 끝날 무렵, 최초의 씨앗을 형성하는 식물이 나타났다.이렇게 많은 식물군과 성장 형태가 빠르게 나타나는 것을 "데본 폭발"이라고 부릅니다.원시 절지동물은 이 다양한 육생 식물 구조와 함께 진화했다.곤충과 씨앗의 진화적인 상호의존성은 인정받을 수 있는 현대 세계를 특징짓는 것은 데본기 후기에 그 기원이 있었다.토양과 식물 뿌리 시스템의 발달은 침식과 퇴적물의 퇴적 속도와 패턴의 변화를 이끌었을 것이다.

대륙의 '녹화'는 이산화탄소 흡수원으로 작용했고, 이 온실 가스의 대기 중 농도가 [6]떨어졌을 수 있다.이로 인해 기후가 냉각되고 대멸종이 일어났을 수도 있다.데본기 후기 대멸종을 보세요

또한 데본기에는 척추동물과 절지동물 모두 육지에 견고하게 자리 잡았다.

석탄 식물군

Stigmaria, 화석 나무 뿌리.오하이오 북동부의 석탄기 지역입니다.
오하이오 주 석탄기 상부에서 나는 레피도덴드론의 외부 곰팡이.

초기 석탄기 육지 식물들은 이전의 데본기와 매우 유사했지만, 새로운 그룹들도 이 시기에 나타났다.

초기 석탄기의 주요 식물은 말꼬리식물, 스피노필라스(스크램블 식물), 리코포디알레스(클럽 이끼), 레피도덴드랄레스(등화성 몽둥이 또는 비늘나무), 필리칼레스(제비늘나무), 메둘로살레스(이전에는 "양치식물"에 포함)였다.레스. 이것들은 그 기간 내내 계속 지배했지만, 후기 석탄기에, 몇몇 다른 그룹인 Cycadophyta (cycades), Callistophyles ("씨앗 양치류"의 또 다른 그룹), 그리고 Voltziales (때로는 침엽수와 관련이 있고 때때로 그 아래에 포함)가 나타났다.

오늘날 작은 클럽모스의 사촌(조상은 아니지만)인 레피도덴드랄목의 석탄류 리코피테는 30미터 높이와 1.5미터 직경의 줄기를 가진 거대한 나무였다.이것들은 레피도덴드론, 할로니아, 레피도플리오스 그리고 시길라리아를 포함합니다.이들 형태의 뿌리는 스티그마리아라고 알려져 있다.

몇몇 석탄기 양치류의 잎은 살아있는 종의 잎과 거의 같다.아마도 많은 종들이 착생했을 것이다.화석 양치식물로는 페콥테리스와 메가피톤과 카울롭테리스가 있다.종자 양치류 또는 프테리도스페르마토피타에는 키클롭테리스, 신경테리스, 알레톱테리스, 그리고 스피놉테리스가 포함된다.

에퀴세탈레스에는 몸통 지름 30~60cm, 높이 20m의 일반적인 거인 '칼라라이트'가 포함되어 있다.Spenophylum은 잎의 소용돌이를 가진 가늘고 긴 기어오르는 식물이었는데, 이것은 아마도 재앙과 현대의 말꼬리 둘 다와 관련이 있을 것이다.

끈 같은 잎을 가진 키가 큰 식물인 코다이테는 총상 꽃차례와 침엽수와 관련이 있었다; 주목 같은 열매를 맺는 캣킨 같은 꽃차례는 카디오카르푸스라고 불린다.이 식물들은 늪과 맹그로브 숲에 사는 것으로 생각되었다.진정한 침엽수(Walchia, Voltziales)는 석탄기 후반에 나타나며, 더 건조한 땅을 선호한다.

페름기 식물군

페름기는 석탄기 식물군이 여전히 번성하면서 시작되었다.페름기 중반 무렵에 식생에 큰 변화가 있었다.Lepidodendron과 Sigillaria와 같이 습지를 좋아하는 석탄기의 리코포드 나무는 기후 조건 변화에 더 잘 적응한 더 발달된 침엽수로 대체되었습니다.남중국 대륙은 고립된 대륙이었고 적도 부근이나 적도 부근에 위치해 있었기 때문에 리코포드와 늪지 숲이 여전히 남중국 대륙을 지배하고 있었다.페름기인들은 오늘날 많은 가족의 조상을 포함한 많은 중요한 침엽수 그룹의 방사선을 보았다.은행과 소철나무도 이 시기에 출현했다.풍부한 숲이 많은 지역에 존재했고, 다양한 식물군이 섞여 있었다.자이언톱테로이드들은 이 시기에 번성했다; 비록 꽃이 상당히 늦게 진화했지만, 이것들 중 일부는 조상의 꽃식물 계통의 일부였을지도 모른다.

중생 식물군

트라이아스기 식물군

육지에서는 리코피테스, 우성 소철, 은행나무(현대에 은행나무로 대표되는 은행나무), 글로솝테리드가 있었다.정자식물, 즉 종자식물이 육지 식물군을 지배하게 되었다: 북반구에서는 침엽수가 번성했다.디크로이듐은 트라이아스기 초기에 지배적인 남반구 나무였다.

쥐라기 식물군

트라이아스기의 특징인 건조하고 대륙적인 조건은 쥐라기 기간 동안, 특히 위도가 높은 곳에서 꾸준히 완화되었다; 따뜻하고 습한 기후는 무성한 정글이 많은 풍경을 [7]덮을 수 있게 했다.침엽수는 트라이아스기 때처럼 식물군을 지배했다; 그들은 가장 다양한 집단이었고 대부분의 큰 나무를 구성했다.쥐라기 동안 번성했던 현존하는 침엽수 과로는 아라우카리아과, 세팔로탁스과, 피나과, 포도카르파스과, 택스과,[8] 택스과가 있었다.멸종된 중생대 침엽수과인 Cheirolepidiaceae는 관목 모양의 [9]Bennettales처럼 저위도 초목을 지배했다.숲의 은행과 양치식물처럼 소철도 흔했다.작은 양치식물은 아마도 지배적인 덤불이었을 것이다.케이토니아 종자 양치류는 이 시기 동안 중요한 식물의 또 다른 그룹이었고 작은 나무 [10]크기까지 관목이었던 것으로 생각됩니다.은행과 비슷한 식물들은 북반구 중위도에서 특히 흔했다.남반구에서는 깍두기가 특히 성공적이었던 반면, 은행과 체카노프스키알레스는 [9][11]드물었다.

백악기 식물군

최초의 육식성 식물인 시조반호라 롱기세비아의 예술가의 복원

앵지오스페름으로도 알려진 꽃식물은 이 기간 동안 퍼져 나갔지만, 그 기간 말기(캄파니아 시대)[12]가 되어서야 우세해졌다.그들의 진화는 벌의 출현에 의해 도움을 받았다; 사실 혈관배아와 곤충은 공진화의 좋은 예이다.무화과, 비행기, 목련 등 많은 현대 나무들의 첫 번째 대표들은 백악기에 나타났다.동시에, 코니퍼스와 같은 초기 중생대 나체류들은 계속 번성했지만, 베네티탈레스와 같은 다른 분류군은 그 기간이 끝나기 전에 멸종했습니다.

신생대 식물군

신생대는 백악기-팔레오진 멸종 사건에서 식물 군집의 대규모 붕괴로 시작되었다.그 후 사바나의 시대, 즉 서로 의존적인 식물과 곤충의 시대가 되었다.35 Ma에, 풀은 혈관배엽 사이에서 진화했다.약 10,000년 전, 중동의 비옥한 초승달에 사는 사람들은 농업을 발전시켰다.식물의 가축화는 신석기 시대의 창시 작물 재배에서 시작된다.이러한 식량 생산 과정은 나중에 동물의 가축화와 결합되어 오늘날까지 지속되어 온 엄청난 인구 증가를 야기했다.예리코에는 약 19,000명의 사람들이 사는 정착지가 있다.동시에, 사하라 사막은 강, 호수, 소, 악어, 몬순들로 푸르다.8ka의 일반(빵) 밀(Triiticum emiivum)은 에머 밀과 염소 풀인 Aegilops tauschii의 교배 때문에 남서아시아에서 생산됩니다.6.5ka에서는 2종의 쌀이 가축화된다.아시아 쌀, 오리자 사티바, 아프리카 쌀 오리자 글라베리마.

종의 분화

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Del-Bem, Luiz-Eduardo (2018). "Xyloglucan evolution and the terrestrialization of green plants". New Phytologist. 219 (4): 1150–1153. doi:10.1111/nph.15191. PMID 29851097.
  2. ^ a b c d e f Labandeira, C. (2007). "The origin of herbivory on land: Initial patterns of plant tissue consumption by arthropods". Insect Science. 14 (4): 259–275. doi:10.1111/j.1744-7917.2007.00152.x.
  3. ^ Kotyk, M.E.; Basinger, J.F.; Gensel, P.G. & de Freitas, T.A. (2002), "Morphologically complex plant macrofossils from the Late Silurian of Arctic Canada", American Journal of Botany, 89 (6): 1004–1013, doi:10.3732/ajb.89.6.1004, PMID 21665700
  4. ^ Lang, William H.; Cookson, Isabel C. (1935). "On a flora, including vascular land plants, associated with Monograptus, in rocks of Silurian age, from Victoria, Australia". Philosophical Transactions of the Royal Society of London B. 224 (517): 421–449. Bibcode:1935RSPTB.224..421L. doi:10.1098/rstb.1935.0004.
  5. ^ Simon, L.; Bousquet, J.; Levesque, C.; Lalonde, M. (1993). "Origin and diversification of endomycorrhizal fungi and coincidence with vascular land plants". Nature. 363 (6424): 67–69. Bibcode:1993Natur.363...67S. doi:10.1038/363067a0. S2CID 4319766.
  6. ^ Beerling, David (2008). The Emerald Planet: How Plants Changed Earth's History. Oxford University Press. ISBN 9780199548149.
  7. ^ 헤인즈, 팀 2000년산공룡과 함께 걷다: 자연사 (뉴욕: 돌링 킨더슬리 출판사)ISBN 0-563-38449-2.65페이지.
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  9. ^ a b 베렌스마이어 외, 1992, 352
  10. ^ 베렌스마이어 외, 1992, 353
  11. ^ 헤인즈, 2000년
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외부 링크