فرگشت گل و گیاهان گل دار

گل را می‌توان جوانه‌ای تصور کرد که برای تولیدمثل گیاه مادر تغییر شکل یافته‌است. در جریان تبدیل برگ به گل، برگ از نظر شکل و رنگ دستخوش تغییرات فراوانی می‌شود. این برگ‌های تغییرشکل‌یافته را قسمت‌های گل می‌نامند.

گل‌ها می‌توانند پیوند دو نژاد را آسان کنند (تلفیق اسپرم و تخم گل‌های مختلف در یک گونه) یا درون گونه خود افزایش یابند (تلفیق اسپرم و تخم در همان گونه). بعضی از گل‌ها بدون لقاح، دیاسپور تولید می‌کنند (parthenocarpy). گل‌ها دارای اسپورانژیا هستند، جاییکه محتوی گامتوفیت می‌باشد. گل‌ها منجر به تولید میوه و دانه می‌شوند. بعضی از گل‌ها در دوره تکامل خود برای حیوانات جذاب هستند و این دلیلی است که حیوانات را عامل گرده افشانی آنها می‌کند. علاوه بر تسهیل تولید مثل گیاهان گلدار، گل‌ها مدت طولانی است؛ که توسط انسان‌ها تحسین شده و برای زیباسازی محیط، نشانه‌ای از عشق، آیین، مذهب، پزشکی و به عنوان منبع غذایی استفاده می‌شوند. در حالی که گیاهان روی زمین حدود ۴۲۵ میلیون سال است که وجود دارند، نمونه‌های اولیه آن‌ها بوسیله یک تطابق ساده با همتایان آبزی خود تکثیر یافته‌اند: هاگ‌ها. گیاهان و – بعضی از حیوانات –می‌توانند کلون‌های ژنتیکی را به راحتی در دریا پراکنده کنند تا به مناطق دورتری رفته و در جای دیگر رشد کنند. این روشی است که گیاهان اولیه تولید مثل می‌کردند. اما گیاهان روش‌های تکامل یافته‌ای برای محافظت از نسخه‌های خود در برابر خشک شدن و دیگر موارد سوءاستفاده یافتند که بیشتر بر روی زمین بودند تا دریا، در واقع حفاظت از دانه، که هنوز به گل تکامل نیافته است. گیاهان دانه دار اولیه شامل چهل سکه و مخروطیان بودند. اولین فسیل از یک گیاه گلدار Archaefructus liaoningensis نام دارد و مربوط به ۱۲۵ میلیون سال پیش است.

چند گروه از بازدانگان منقرض شده، بخصوص دانه‌های سرخس، به عنوان نیاکان گیاهان گلدار معرفی شده‌اند اما هیچگونه مدرک فسیلی برای نشان دادن دقیق تکامل گل‌ها وجود ندارد. ظاهراً، تظاهر ناگهانی گل‌های پیشرفته در فسیل‌های یافت شده نوعی مشکل در تئوری تکامل ایجاد کرده که توسط چارلز داروین ” رمز و راز نفرت انگیز ” نامیده شده است. فسیل‌های تازه یافت شده از گیاهان گلدار مثل Archaefructus، در کنار کشف فسیل‌های بازدانگان، مراحلی را برای کشف پیشرفت گیاهان گلدار پیشنهاد می‌کند. Amborella trichopoda گروه خواهر برای گیاهان گلدار باقی مانده
آنالیزهای اخیر دی‌ان‌ای (سیستم‌های مولکولی) نشان می‌دهد کهآمبورلا یافت شده در Pacific island of New Caledonia، یک گروه خواهر برای گیاهان گلدار باقی مانده است و مطالعات مورفولوژیکی ویژگی‌هایی که ممکن بود گیاهان گلدار اولیه داشته باشند را پیشنهاد می‌دهد.

فرض کلی در مورد عملکرد گل‌ها از آغاز، شامل نقش حیوانات در روند تولید مثل آنها می‌باشد. گل‌ها بدون داشتن رنگ‌های روشن و شکل‌های جذاب می‌توانند گرده‌های خود را پخش کنند که این نشانه توانایی و استفاده از منابع گیاهان است مگر اینکه مزایای دیگری را ارائه دهند. یکی از دلایل ارائه شده برای ظهور ناگهانی گل‌ها اینست که آنها در یک محیط جداگانه مثل یک جزیره یا رشته‌ای از جزیره‌ها تکامل یافته‌اند، جایی که در آن گیاهان قادر به ایجاد یک رابطه تخصصی قوی با حیوانات خاصی بودند (به عنوان مثال زنبور)، روشی که بسیاری از گونه‌های جزیره‌ای امروزه تکامل می‌یابند. این رابطه همزیستی با یک زنبور فرضی گرده‌ها را از یک گیاه به گیاه دیگر حمل می‌کند، مثل روشی که زنبورهای انجیری امروزه انجام می‌دهند و در نهایت باعث رشد و نمو گیاه و خودشان می‌شوند. ژنتیک جزیره‌ای اعتقاد به یک منبع مشترک زایشی دارد، بخصوص زمانی که هدف اصل سازگاری باشد، به نظر می‌رسد به فرم‌های انتقالی فرعی نیاز بوده است. توجه داشته باشید که مثال زنبور اتفاقی نیست، زنبور عسل، که ظاهراً برای رابطه همزیستی گیاهی تکامل یافته است از زنبورها مشتق شده است.

همچنین، بیشتر میوه‌ها که از تولید مثل گیاهی بوجود می‌آیند در واقع بزرگ شده قسمت‌هایی از گل هستند. این میوه یک ابزار است که پراکندگی دانه در آن، بستگی به حیواناتی که از آن تغذیه می‌کنند دارد.

در حالی که بیشتر این روابط همزیستی باقیمانده در رقابت برای زنده ماندن با موجودات اصلی سرزمین بسیار شکننده هستند، گل‌ها یک ابزار غیرمنتظره مؤثر در تولید مثل را اثبات کرده‌اند، گسترش (منشأ واقعی خود) برای تبدیل شدن به شکل غالب زندگی گیاهی زمین.

در حالی که به سختی می‌توان اثبات کرد گل‌ها در ۱۳۰ میلیون سال پیش وجود داشتند، شواهد ضمنی بر وجود آنها تا ۲۵۰ میلیون سال پیش وجود دارد. اله نان، ماده شیمیایی که گیاهان برای دفاع از گل‌های خود استفاده می‌کنند در فسیل‌های گیاهان قدیمی مثل gigantopterids کشف شده‌اند که در همان زمان تکامل می‌یافتند و بسیاری از ویژگی‌های پیشرفته را دارند، گیاهان گل داری که خود به عنوان گیاهان گلدار شناخته نی شوند، زیرا تنها ساقه و خارهای کوچکشان جزئیات خود را حفظ کرده‌اند، یکی از اولین نمونه‌های سنگ شدگی هستند.