Når kom de første plantene?

Når kom de første plantene? Hva verifiserte kilder viser

Spørsmålet om når kom de første plantene vekker stor nysgjerrighet rundt hvordan livet på jorda utviklet seg. Å forstå de tidligste stadiene i plantenes historie gir viktig innsikt i naturens opprinnelse. Les videre for å utforske de vitenskapelige rammene og hva som kreves for å fastslå denne utviklingen.

Når kom de første plantene på jorda?

Svaret på når kom de første plantene avhenger av hva vi definerer som en plante - om vi ser på mikroskopiske sporer eller komplette, intakte organismer. De aller tidligste sporene etter landplanter stammer fra perioden Ordovicium for omtrent 450 millioner år siden, mens de første fossile funnene av hele, bevarte planter dukker opp tidlig i Devon for rundt 408 millioner år siden.

Sjelden har et utviklingssteg endret kloden variationer mer dramatisk enn da grønne organismer forlot havet. Før dette skjedde, var jordas kontinenter bare golde, livløse steinørkener uten jordsmonn. De første pionerene var bittesmå, moseaktige vekster uten røtter eller blader, og de måtte overleve ekstrem UV-stråling og tørke. Men det finnes en avgjørende evolusjonær brikke som de fleste overser når de leser om dette tidsspranget på over 40 millioner år - jeg skal forklare den spesielle overlevelsesmekanismen i seksjonen om overgangen fra sporer til hele planter nedenfor.

Fra grønnalger i vann til de første landplantene

Alle dagens landplanter (Embryophyta) utviklet seg fra ferskvannslevende grønnalger kalt kransalger (Charophyta) for rundt 450 til 500 millioner år siden. Disse algene levde i grunne dammer og elvebredder som jevnlig tørket ut, noe som tvang frem helt nye fysiske tilpasninger for å unngå uttørking.

Da jeg først begynte å sette meg inn i plantenes evolusjonshistorie, trodde jeg at tang og tare i havet var forfedrene til trærne i skogen. Det var en klassisk nybegynnerfeil. Egentlig var det enkle, trådaktige grønnalger i ferskvann som tok steget opp på land. I vannet trengte de verken støttevev for å holde seg oppreist eller et beskyttende vokslag (kutikula) for å holde på fuktigheten. På land ble alt snudd på hodet. Uten vannets oppdrift og fuktighet ville en vanlig alge tørket inn og dødd på få minutter i den stekende solen.

Hvorfor sporer fra Ordovicium er eldre enn plantefossiler

Grunnen til at vi finner sporer fra Ordovicium lenge før hele planter, handler om materialet de er laget av. Sporer er dekket av sporopollenin, en av naturens mest motstandsdyktige biopolymerer som tåler både syre, varme og millioner av år i jordskorpa, mens selve morplanten var myk og råtnet bort.

Her er den avgjørende brikken jeg nevnte tidligere: disse tidlige plantene hadde ikke utviklet lignin (vedstoff) ennå. Lignin er det harde stoffet som gjør treverk stivt og motstandsdyktig mot nedbrytning. Fordi de første landplantene i Ordovicium lignet på dagens levermoser, besto de utelukkende av mykt cellevev. De etterlot seg rett og slett ingen tydelige avtrykk i fjellet. Derimot spredte de millioner av mikroskopiske sporer med vinden. Når paleobotanikere løser opp eldgammel stein i flussyre i dag, dukker disse 450 millioner år gamle sporene opp nesten helt intakte.

De første komplette plantefossilene i Silur og Devon

Mens Ordovicium ga oss sporene, var det i periodene Silur og Devon at plantene utviklet indre rørsystemer og stive stilker som kunne bevares som makrofossiler. Slekten Cooksonia, som vokste for rundt 432 millioner år siden i Silur, regnes som den eldste kjente karplanten, før mer komplekse og komplette planter fylte landskapet tidlig i Devon for ca. 408 millioner år siden.

La oss være ærlige: synet av en Cooksonia ville neppe imponert deg på en søndagstur. Den var bare noen få centimeter høy, manglet både blader og røtter, og så mest ut som en tynn, gaffeldelt grønn kvist med små sporehus på toppen. Men inni den bittesmå stilken skjedde en revolusjon.

Planten hadde utviklet ledningsvev (xylem og floem) for å pumpe vann og næring oppover mot tyngdekraften. Dette var starten på karplantene. Tidlig i Devon - nærmere bestemt for rundt 408 millioner år siden - hadde disse pionerene utviklet seg til hele, robuste planter med bedre forankring og spalteåpninger (stomata) som lot dem puste kontrollert.

Tidslinje over de viktigste milepælene

For å gjøre det enklere å skille mellom de geologiske periodene og hva som faktisk ble funnet i bergartene, hjelper det å se utviklingen steg for steg: Ca. 470-450 millioner år siden (Ordovicium): De aller første landplantene etablerer seg i fuktige områder. Vi finner kun mikroskopiske fossilsporer og små vevsrester, ingen hele planter.

Ca. 432 millioner år siden (Silur): Slekten Cooksonia dukker opp med de første primitive ledningsstrengene for vanntransport. Plantene er fortsatt bare noen få millimeter til centimeter høye.

Ca. 408 millioner år siden (Tidlig Devon): Vi finner de første komplette makrofossilene av hele planter med tydelige stengler, spalteåpninger og tidlige rotsystemer. Ca. 385-360 millioner år siden (Sen Devon): Plantene utvikler ekte røtter, brede blader og treverk (lignin), noe som fører til jordas aller første skoger.

Hvordan de første landplantene forandret jordas klima

Da første planter på jorda erobret landjorda, fungerte de som en global klimamaskin som omdannet gold stein til næringsrik jord og endret atmosfærens sammensetning. Gjennom fotosyntese og kjemisk forvitring av bergarter trakk plantene enorme mengder karbondioksid (CO2) ut av luften samtidig som they økte oksygennivået.

Mange tror at plantene lazy der passivt og solte seg, men i virkeligheten brøt de ned fjellet under seg. Når de tidlige røttene og soppnettverkene (mykorrhiza) skjøt ut organiske syrer, løste de opp silikatmineraler i steinen. Denne kjemiske reaksjonen bandt atmosfærisk CO2 og skylte karbonet ut i havet som kalkstein. Resultatet var en dramatisk nedkjøling av hele planeten. Samtidig ga det økende oksygennivået i atmosfæren grunnlaget for at de første virveldyrene og insektene kunne krype opp på land og puste inn frisk luft. Uten disse første, uanselige vekstene i Ordovicium og Devon ville landjorda forblitt en rødbrun ørken.

Forskjellen på tidlige sporefunn og hele plantefossiler

Fossilsporer (Mikrofossiler)

- Enkle, moseaktige karsporeplanter uten vedvev, ekte røtter eller indre vannrør

- Beviser at planter levde på land, men avslører lite om hvordan hele planten så ut

- Ordovicium, for omtrent 450 millioner år siden (med enkelte tidlige tegn rundt 470 millioner år)

- Bevares svært godt takket være det ekstremt slitesterke skallet av sporopollenin

Hele plantefossiler (Makrofossiler)

- Tidlige karplanter med stengler, spalteåpninger og begynnende ledningsvev

- Gir et komplett bilde av plantens anatomi, høyde og hvordan den tok opp vann og næring

- Tidlig i Devon, for ca. 408 millioner år siden (med enkle forløpere i Silur)

- Krever spesielle geologiske forhold (som vulkanske varme kilder) fordi mykt vev råtner raskt

Jakten på de første landplantene i Oslofeltet

Henrik, en 29 år gammel geologistudent ved Universitetet i Oslo, skulle kartlegge lagdelte skiferbergarter fra Ordovicium i Asker. Han forventet å finne tydelige avtrykk av forhistoriske blader og kvister i fjellet, men uansett hvor mye han kløyvde stein, fant han bare fossile sjødyr.

Frustrert over tre uker uten et eneste plantefossil, innså Henrik at han lette etter noe som aldri kunne blitt bevart i sin helhet på den tiden. Han byttet strategi og samlet inn grå leirskifer som ble sendt til laboratoriet for kjemisk oppløsning.

Under mikroskopet dukket plutselig titalls mikroskopiske sporetetrader opp - fire sporer som hang tett sammen i en klynge. Dette var det endelige beviset på at primitive landplanter hadde vokst langs kysten av det gamle kontinentet Baltika for 450 millioner år siden.