Die ersten Spuren pflanzlichen Lebens auf der Erde stammen von eigenartigen, primitiven Gewächsen aus dem Urmeer, deren Nährstoffe vom Festland und aus der Atmosphäre kamen. Diese ersten Spuren - höckerige oder verzweigte kieselige Massen - finden sich in zwei bis drei Milliarden Jahre altem vorkambrischem Gestein Nordamerikas und Südafrikas.
Fossile Zeugnisse pflanzlicher Lebewesen sind schwer zu finden, Versteinerungen sind selten, Hartteile fehlen. Pflanzenreste wurden gewöhnlich von der Witterung zerstört, ehe sie in ein Sediment eingebettet werden konnten. Die wenigen Funde versteinerter Pflanzen werden eingehend von Paläobotanikern studiert, aus ihnen ließen sich schon viele Erkenntnisse über die Entwicklungsgeschichte der Pflanzen gewinnen.
Die Bedeutung der Pflanzen
Nur Pflanzen sind in der Lage, alle für ihren Aufbau und Stoffwechsel notwendigen Substanzen aus anorganischem Material zu entnehmen. Die dazu benötigte Energie beziehen sie aus dem Sonnenlicht. Ohne diese - nur grünen Pflanzen mögliche - Synthese gäbe es keinen Start für die Nahrungskette: ohne Pflanzen keine Pflanzenfresser, ohne diese keine Fleischfresser. Die Bedeutung der Pflanzen ist damit aber nicht erschöpft. Ohne Pflanzen wäre die Erdatmosphäre so reich an Kohlendioxid, dass Tier und Mensch nicht atmen könnten. Pflanzen verringern den Kohlendioxidgehalt der Luft. Der Vorgang der Kohlenstoffassimilation durch die Pflanzen geht einher mit dem Verbrauch an Kohlendioxid aus der Luft und der Freisetzung von Sauerstoff.
Pflanzen und Tiere stammen aus einer Wurzel. Trotz aller Vielfalt ist die Zelle der Baustein der Lebewesen, und der Grundstoff der Zelle ist das Protoplasma.
Die frühesten als solche erkennbaren Pflanzen waren wohl einzellige Algen, bei denen alle Lebensvorgänge in einer einzigen Zelle abliefen. Im Laufe der Zeit entwickelten sich mehrzellige Algen, unterschiedliche Prozesse, etwa die Nährstoffgewinnung oder die Vermehrung, spielten sich in verschiedenen Teilen der Pflanze ab. Solche Gewächse entsprachen ungefähr unseren heutigen Tangen. In jener Zeit war pflanzliches und tierisches Leben ganz an das Wasser gebunden.
Das Leben stieg aus dem Wasser
Die frühe Entwicklung des Lebens spielte sich im Meer ab, das Land und seine Atmosphäre waren dafür in mancher Hinsicht geradezu feindlich. Einige Algen passten sich an ein Leben im Süßwasser an, sie dürften wohl die Vorläufer der Landpflanzen gewesen sein. Mit der Zeit vollzogen sich physiologische Veränderungen, die es den Pflanzen ermöglichten, sich immer länger der atmosphärischen Luft auszusetzen. Die wichtigste dieser Veränderungen war die Schaffung eines Gefäßsystems in Form von Rohrleitungen, die das im Boden verfügbare Wasser hochführen und synthetisch erzeugte Produkte abwärtsleiten konnten. Mit der Bildung von Organen, die Sonnenlicht einfingen, und mit einem Vermehrungssystem, das außerhalb des Wassers funktionierte, waren dann echte Landpflanzen entstanden. Die Atmosphäre ähnelte wahrscheinlich jener von heute, wenn sie auch noch einen höheren Prozentsatz an Kohlendioxid aufwies. Mit dem Auftreten von Landpflanzen war nun für landlebende Tiere genügend Nahrung verfügbar.
Während des Devons und Karbons (vor über 300 Millionen Jahren) entwickelten sich die Pflanzen zu einer Fülle spezialisierter Formen. Nach unseren heutigen Maßstäben waren sie zwar noch primitiv - es handelte sich um Verwandte der Schachtelhalme, Bärlappe und Farne -, dennoch bildeten sie schon richtige Wälder mit allen Wuchsformen der modernen Flora wie Bäumen, Sträuchern, Schlingpflanzen, Unterholz. Sie gediehen in solcher Menge, dass ihre vermodernden Überreste dicke Schichten bildeten. Aus ihnen entstanden die heutigen Kohlenlager. Eine Eigenheit, die diese Flora kennzeichnete, war das Fehlen eines in sich geschlossenen Vermehrungsorgans, des Samens.
Die Evolution des Samens
Vermehrung durch Samen bahnte sich während des Karbons an, Farne mit samenähnlichen Organen waren in dieser Zeit häufig. Echte Samen tragende Pflanzen erschienen erst im Perm und in der Trias (vor 225 Millionen Jahren), und zwar anfangs vor allem Nacktsamer oder Gymnospermen.
In der Kreidezeit, die vor rund 135 Millionen Jahren begann, traten die Angiospermen oder Bedecktsamigen in den Vordergrund, und es entwickelte sich eine Flora, die mit der heutigen schon nahe verwandt war. Im Laufe der letzten 130 Millionen Jahre kam keine größere Pflanzengruppe mehr neu hinzu, doch setzte eine ungeheure Vermehrung von Gräsern und anderen Kräutern ein, die in enger Beziehung zu der mit ihnen vergesellschafteten Tierwelt standen.
Da die Einteilung der Erdzeitalter auf geologischen Schichten mit tierischen Fossilien basiert, zeigt sie in erster Linie die tierische Evolution, die Entwicklungsgeschichte der Pflanzen passt nicht recht in diese Skala. Die Flora bestand bis zum Beginn des Silurs, etwa während der Hälfte des Erdaltertums, nur aus Algen, gleichzeitig waren bereits alle Klassen der wirbellosen Tiere vorhanden. Erst dann traten Landpflanzen auf: Laub- und Lebermoose (Bryophyten), Farne, Schachtelhalme und Bärlappgewächse (Pteridophyten). Sie beherrschten die Flora bis ins Perm, das Ende des Erdaltertums. Gymnospermen dominierten von der Trias bis zum Beginn der Kreidezeit, im Zeitalter der Reptilien. In der Kreide kamen die Angiospermen auf, deren Artenreichtum bis in die Gegenwart zunahm.
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