古代の菌類：地球最古の分解者

6. 初期植物進化への菌類の影響

地球の生命史において最も重要な同盟の一つは、菌類と植物の共進化です。4億年以上前に始まったこの古代の関係は、植物による陸地のコロニー化と後の陸上種の発展にとって極めて重要でした。初期陸上植物は水生から陸生環境への移行において多くの困難を見いだしました。それらは重力に対して自身の重量を支えるシステムを作成し、地面から栄養素と水分を吸収するのを助け、乾燥とUV放射から防御しなければなりませんでした。これらの障害を克服することは、菌類との協力の大きな価値であることが証明されました。菌根連接の発展は、初期植物進化への最も重要な菌類の影響でした。これらの共生相互作用における菌類菌糸は、植物の根系を効率的に拡張し、それにより地面から栄養素と水分を摂取する能力を強化しました。独自の洗練された根系をまだ発展させていなかった初期植物は、特にこれを必要としました。最初の植物化石のいくつかは、これらの古代菌根関係の証拠を示しています。スコットランドの化石サイトである Rhynie chert には、初期デボン紀（約4億1000万年前）にさかのぼる、地下器官に菌類連接の明らかな痕跡を持つ見事に保存された初期陸上植物化石が豊富にあります。菌根菌は、植物がより多様な環境でコロニー化し繁栄するのを助けました。植物の進化と多様化の増加は、この拡大した分布から続きました。菌類によって可能にされたより高い栄養吸収は、植物がより大きく成長し、より複雑な構造を作り出すことを可能にし、植物体全体に水と栄養素を移動させるために必要な維管束組織を含みました。さらに植物の繁殖と分布に重要だったのは菌類でした。現在の特定の植物と同様に、一部の初期植物は種子分布のために動物に依存していた可能性があります；他のものは胞子の分布を助けるために菌類を使用した可能性があります。植物はこの菌類支援分散により、新しい領域により迅速にコロニー化した可能性があります。さらに、初期陸上環境では、栄養循環は菌類の分解活動に批判的に依存していました。菌類は死んだ植物物質を分解することで栄養素を放出し、それにより次世代の植物のための条件を改善しました。多くの現代の陸上生態系を定義する豊かで有機的な土壌は、この過程にその発展を負っています。単純な共生相互作用を超えて、菌類は植物進化を形成してきました。土壌中の菌類は、植物の防御メカニズムを変化に向けて押し進める選択圧を生成しました。植物は菌類病原体に対するいくつかの化学的および物理的防御を進化させ、それが今日観察される植物二次代謝産物の偉大な多様性をもたらしました。