Интерес к палеоботанике
Ботаники и палеоботаники, настроенные на развитие, имеют давние общие традиции использования перекрывающихся друг с другом наборов инструментов для изучения закономерностей деления клеток с целью определения окончательной морфологии и анатомии растений.
Но даже когда они объединяются, эти усилия не всегда успешны. Живые растения постепенно забирались в другие различные исследования по технологическому прогрессу - от электронной микроскопии апикальных меристем до электроники молекулярной революции.
Полученная в результате богатая информация о генетике и ранней онтогенности в значительной степени недоступна для палеоботаников, хотя интерес к этой проблеме растет.
Биология древних растений
Необходимо понимание сложного разнообразия растений. Первое макроскопическое растение окаменелости - Куксония и другие подобные формы среднесилурийского периода (425 млн. лет) состоит только из небольших, детерминированных, дихотомических осей с терминальным спорангием (органом, произовдящим споры).
Хотя сосудистая система отсутствует или двусмысленна в большинстве из них, способность к ветвлению спорофитов указывает на связь с сосудистыми растениями.
Самые простые окаменелости, похожие на Куксонию, сохранились в ранний девон (410 млн. лет назад), но более крупные, более сложные полиспорангиофиты появились у позднесилурийских растений.
Гаметофиты
Гаметофиты (многоклеточные фазы в жизненном цикле растений, развивающаяся из спор) обладают низким потенциалом сохранения и редко встречаются в виде окаменелостей.
Филогенетическое гнездование трахеофитов в пределах ареала и стрептофитные водоросли указывают на то, что спорофит был предково мал, прост и физиологически зависим от доминирующего поколения гаметофитов.
Полиспорангиофиты: гаметофиты и спорофиты
Изоморфные окаменелости послужили основанием предполагать, что неуловимый предковый гаметофит, вероятно, был похож на старейшего спорофита и, таким образом, оба поколения были похожи на Куксонию.
Анализ ранней морфологии спорофитов показал альтернативный подход. Все физиологические функции должны выполняться стеблем, как единственным органом куксоноподобного растения, но его осевая ширина часто была меньше миллиметра.
Такие маленькие размеры допускают транспортировку и механическую опору, но также являются небольшой для аэрированной фотосинтетической ткани. Спорофиты должны были быть физиологически зависимы от того несохраненного гаметофита.
Поскольку изоморфные поколения при таких обстоятельствах делают гаметофиты и спорофиты неадекватными для фотосинтеза, гаметофиты предков, должно быть, имели больший размер или отличную морфологию.
Изоморфные поколения некоторых полиспорангиофитов представляют собой производное условие. Спорофиты слишком малы для физиологической независимости.
Ранние сосудистые формы растений
Обычный родоначальник дошедших до нас сосудистых растений, вероятно, имел более крупный, неопределенный, фотосинтетический спорофит, но определенно он были безлистым, не имел вторичного роста, и обладал только осевыми ризоидами, а не истинными корнями.
Любой рассказ об эволюции спорофитов становится запутанным конвергенциями или реверсиями, потому что осевой диаметр, неопределенный рост, наличие трахеидов и других основных признаков являются взаимно несовместимыми.
Таким образом, нельзя игнорировать возможность того, что физиологически независимая организация спорофит развивался не один раз.
Среди сохранившихся трахеофитов ликофиты - единственная возможность самостоятельного происхождения споррофитной независимости.
Прогресс в понимании процесса инициирования и структурирования спорофит не может полностью объяснить взрывчатую палеозойскую диверсификацию сосудистых растений. Большую часть морфологического разнообразия можно отнести на более поздний срок.
Вторичный рост был жизненно важным для ранней радиации сосудистых растений: древесина эволюционировала пять и более раз к середине карбонатного периода (320 млн лет назад), включая ликофитов, родственников базального папоротника.
Ископаемая анатомия предполагает наличие схожих механизмов развития в каждом отдельном случае - здесь, опять же, информация из ограниченного до сих пор разнообразия может быть расширена за счет ископаемых растений.
