化石とか古生物と聞くと、恐竜とかアンモナイトなど動物を想像する人がほとんどではないでしょうか？
高校生物の教科書では、おおまかに地球の誕生を学びますが、「動物」の進化に興味を持つ人が多いんじゃないかなと思います。（私がそうでした）
しかし、生物の進化の歴史を考える上で「植物」無しには語れません。光合成によって生み出された酸素が地球環境を整え、生物の陸上進出を可能にしました。
植物の歴史は動物の歴史よりもはるかに長いのです。恐竜が地球に誕生するはるか昔から、絶えることなく地球上に生息し続けています。
ということで、今回は植物にフォーカスを当ててみました。いつも通り趣味で調べたことを高校生物くらいの内容にまとめてみます。
もっというとテーマは陸上植物なので、有名な化石を紹介しつつ、最古の陸上植物が発見されたシルル紀～現生とほぼ変わらない植生が生まれた白亜紀までを中心に触れています。
『SPring8』より引用（植物進化の概要）
先カンブリア時代：生命誕生のきざし
この時代に植物はまだいません。陸上には植物もなにも存在せず、荒野が広がっていた…と言われています。
このとき、酸素を生産してくれていたのは「シアノバクテリア」です。光合成によって地球の酸素濃度は上昇していきました。
『NHKアーカイブス』より（シアノバクテリア）
２. オゾン層ができて紫外線が地表に届かなくなる
紫外線が弱まるなど環境が整備されていく中で、古細菌類から原始真核生物が誕生し、さらに後のミトコンドリアになる生物が細胞内共生することで現在の真核生物が成立…という流れで歴史が進みます。
ストロマトライト
『鉄の不思議博物館』より引用（ストロマトライト）
シアノバクテリアが作った岩石です。茶色と黒のきれいな縞模様が特徴。
岩石を縦方向に切ったやつなので、横のしましまに見えます。横方向に切ると、年輪のように見える化石もあるそうです。
シルル紀：陸上植物のはじまり
まだ多くの動物の進化が水中で進んでいる頃、植物の祖先は陸上への適応を始めます。
ただし、この時代の植物は乾燥に耐えられず、生息地は沼地など水辺や湿った場所に限られていました。
クックソニア
『大阪市立自然史博物館』より（クックソニアの復元模型）
もっとも古い陸上植物のひとつ。葉のない単純な形をしていた。
幅のひろい三角形をした胞子嚢の形がかわいい。蝋質のクチクラ層を持っており、植物体内部の水分の蒸発を防いで、地上の乾燥した環境に適応していたとのこと。
パルカ
『大阪市立自然史博物館』より（パルカの化石）
最古のシャジクモ科の植物。円盤状の丸い構造が並んでいる。現代のシャジクモ科のコレオケーテに近い形らしいです。
シャジクモ類と陸上植物には、共通点が複数（クロロフィルがａとｂ、貯蔵炭水化物がデンプン、 細胞壁の主成分がセルロースなど）あることから、陸上植物の祖先と考えられています。
デボン紀：種子植物が誕生
植物の進化が飛躍的に進んだ時代だと言われており、種類も増え、デボン紀後期には最初の種子植物も誕生しました。
その理由は、効率よく水や栄養を運ぶことができる「維管束」を持つ植物が登場したからです。「維管束」によって、植物は乾燥した環境にも適応できるようになり、内陸まで生息域を拡大できるようになりました。
『ウィキペディア』より（シロツメクサの茎の維管束横断面）
また、「樹木」もこの時代に登場し、硬い幹によって体を支える＝巨大化できるようになりました。それらの進化を経て、地球の陸地に森林が形成されていくことになります。
リニア
『Wikipedia』より引用（リニアのイメージ図）
維管束を獲得し、乾燥環境に強くなった。葉の無い単純な形をしています。
クックソニアとリニアが似ている
名前で画像検索すると、似たような図が出てきて混乱します。分類学的には下記の通りなので違う植物です。
（この時代の植物はただでさえ）見た目が似ているものが多いので、化石だけで分類すると絶対間違えそう・・・と思ったら、実際にそういう例はあったらしいです。
アグラオフィトンという種の化石は、リニアに似た姿で当初はリニアと同じ属に入れられていたらしいです。その後、維管束が不完全であることがわかり、別属に。
教科書には出ない初期・最古のシリーズ
教科書には載ってないけど、なんらかの初期・最古で出てきたものをまとめて載せておきます。このレベルは趣味の範囲になってくるので、少なくとも高校までのレベルでは知らない・覚えられなくても全く気にする必要ナシ。笑
受験や定期テストには関係ないかもしれませんが、気になる人は種名で検索してみてください。
- バラグワナチア…葉を持つ最古の植物の一つ。細長い葉が茎を取り囲むように密集して生えていた。
- カラモフィトン…初期のシダ植物。高さ３～４メートルに成長したと考えられる。このカラモフィトンが多数集まって最古の森林が形成していたと考えられているらしい。
- モレスネティア…最初の種子植物のひとつ。葉の形はシダ植物に似ている。シダは胞子で増えるが、モレスネティアは種子で増える。（シダに似ているけど種子をつける植物のことをシダ種子類という）
石炭紀：シダ植物の大森林
このころに地球上の諸大陸が集合してパンゲアが完成しました。それに伴って陸上の環境にも変化がありました。
- 大陸どうしが衝突する
- とくに赤道近くの低緯度地域に山脈が形成
- この影響で降水量が増加
- 広大な湿地ができる
この湿地にシダ植物と裸子植物の大森林ができはじめます。樹高30メートルを超えるものも多かったそうです。
現在のシダ植物は基本的に草本で、茎は這うかごく短く立ち上がるものが多いです。軽くハイキングに行き林床を見るとベニシダなどが生えています。一方このころ栄えていたのは木生シダと呼ばれるもので、外見的に太い『幹』があって、ある程度の高さまで直立して育つ（樹木状）ものを指します。
この大量の植物が倒れ、地中に埋もれ、時代名の由来にもなった石炭が大量につくられていくわけです。
巨大トクサ（カラミテス）
『大阪市立自然史博物館』より（カラミテスの化石）
カラミテスは絶滅したシダ植物トクサ類で、石炭紀を代表するシダ植物のひとつ。現生のトクサ（トクサやツクシ）と同じように、茎や枝に節があり、葉は節に輪状につきます。
とんでもないサイズのスギナがたくさん生えた森林があった…とイメージするといいかも。
リンボク
『Wikipedia』より引用（Lepidodendron elegans）
シダ植物のヒカゲノカズラ類に属し、デボン紀に出現して石炭紀に栄えました。最大では直径2ｍ、高さ38ｍにもなったそうです。
ペルム紀：種子植物の繁栄
古生代最後の時代で、種子植物が繁栄をはじめた時代でもある。
ペルム紀の初期はシダ植物が優勢でしたが、後期には種子植物が全体の60％を占めるように。ソテツ類、イチョウ類といったおなじみの植物も、この時代に新人として登場。
余談ですが、 ペルム紀に栄えた裸子植物にグロッソプリテスというものがあります。この化石は、オーストラリア、アフリカ、南米、南極、インドなど広い地域から発見されており、大陸移動の証拠のひとつとされている。
その根拠として、この化石の発見エリアが広範囲すぎて「種子が飛んでいった」とは考えられず、「当時は大陸がくっついていて、植物がその生息範囲を拡大しやすかった」と考えられたためです。
イチョウ
知っている人の方が多いであろうイチョウですが、実は太古から地球にいる凄い植物なのです。
中生代以前には多くの種があったそうですが、現生に生き残っているイチョウは1種のみ。複数いたイチョウの仲間は新生代になると衰退し、現在はGinkgo bilobaのみ。
- バイエラ属 Baiera…葉の切込みが多く入って細長い
- ギンゴイデス属 Ginkgoites…切れ込みが５つ
- Ginkgo biloba…世界中で見られるが、そのすべて中国原産と言われている。
同じイチョウの仲間でも葉の形が違ったんですね。
『Japan Knowledge』より引用（ギンゴイテスの化石）
三畳紀
この時代には、巨大な一つの大陸「パンゲア」が存在していました。気候も温暖化、非常に激しい雨が降る季節がある、メガモンスーン気候だったといわれています。
温暖・湿潤な環境で、球果植物が本格的に多様化、ヒノキ類、マツ類、ナンヨウスギ類などが登場します。
いわゆる「松ぼっくり」を想像してもらうのがわかりやすいかと思います。ナンヨウスギの球果の化石は調べるといろいろ出てきます。
THE松ぼっくりみたいなものから珪化してツヤツヤのやつまで様々です。
アメリカ合衆国のアリゾナ州にある 「化石の森国立公園」には珪化木の化石がゴロゴロあるみたいですよ。
ジュラ紀
超大陸パンゲアの分裂がこのころ本格化。
気候は穏やかな熱帯性気候だったとのことで、各地で裸子植物の森林が広がっていたそうです。
ジュラ紀の温暖な気候のおかげでソテツなどの裸子植物が繁茂し、恐竜が栄えました。
By Holek – Own work, CC BY 3.0, Link
白亜紀
カンブリア紀以降の地質時代の中で最も長く、約7900万年も続きました。気候はカンブリア紀以降でもっとも高く、極地方にも氷河はなかったらしい。
ここで被子植物が誕生する。そして多様化して分布域を広げていった。
『ウィキペディア』より引用（アルカエフルクトゥスの化石）
ちなみに現在発見されている最も古い被子植物の化石はアルカエフルクトゥスです。ジュラ紀から白亜紀に入る頃生育していた被子植物の化石で、古い被子植物の形態を表していると考えられています。
白亜紀後期には現生とほぼ変わらない植生が生まれ、森が作られていったらしい。
などなど、身近な種をピックアップしてみました。もし知らない名前があったら検索してみてください。意外と学校の中や近所に生えてるかも？
メタセコイア
『ウィキペディア』より引用（メタセコイアの化石）
白亜紀後期くらいに出現したとされ、そこから大きく姿かたちを変えていません。今ではそこらじゅうの並木に使われていますが、イチョウと同じく生きている化石なのです。
この木もよく学校に植えられているので、おそらく化石の姿よりも今の姿の方がわかりやすい人もいそう。
まとめ
ということで、陸上植物の初期～多様化・繁栄までざっくりと追ってみました。
絶対覚えた方がいい用語と知っておくといい用語をうまく分けて段階的に理解を深めていけばそんなに難しくない範囲ですね。
教科書ではあまり詳しくない範囲なので、もう少し詳しく勉強したい人は自分で本を買って読むことをおススメします！
買うと高いのですが、ケンブリッジ大学出版の本です。一部PDFがオンラインで見られます。
説明はあまり専門的ではなく、一般の人でもわかりやすいです。写真多めなのでおすすめ。
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