化石揭示早期陆生植物从淡水藻类进化而来，有哪些实际意义？
一、 重塑我们对生命演化史的认知：
打破陆海隔阂的根本动力： 最直观的意义在于，它揭示了生命走出海洋、征服陆地的宏大史诗。生命起源于海洋，但海洋的资源是有限的，环境也并非永恒不变。藻类作为水生环境中的佼佼者，它们能够成功登陆，标志着生命探索新疆域的开始。这一步的成功，为后续更复杂、更多样化的陆生生物（包括我们人类自身）的出现奠定了基础。如果植物没有完成这次登陆，今天的地球生态系统将完全是另一番景象。
理解生物多样性的根源： 陆地环境相较于海洋，面临着干燥、重力、紫外线辐射等一系列严峻挑战。早期植物为了适应这些环境，不得不发展出全新的生理和形态结构，例如根系吸收水分和养分，维管束输送水分和支撑，表皮蜡质层防止水分流失等。这些创新性的适应性演化，是今天地球上丰富多彩植物多样性的源头。理解这一演化过程，有助于我们更好地认识生物多样性是如何产生的，以及如何保护和恢复生物多样性。
构建生命演化时间轴： 化石证据为我们勾勒出了生命演化的大致时间线。从最早的藻类到早期的陆生植物，再到后来的蕨类、裸子植物和被子植物，每一个阶段的出现和演替，都是地球生命史上的重要事件。这些化石不仅是历史的记录，更是理解当前生物分布和生态格局的钥匙。
二、 对现代农业和生态系统管理的启示：
改良农作物育种的理论基础： 早期植物在极端环境下生存的能力，为现代农业提供了宝贵的借鉴。例如，它们在抵抗干旱、贫瘠土壤等方面的生理机制，可以通过基因工程等手段引入到我们的粮食作物中。想象一下，如果我们能将早期植物在恶劣环境中高效利用水分和养分的基因，嫁接到水稻、小麦等作物上，将极大地提高它们的抗逆性，减少对水肥的依赖，应对日益严峻的全球水资源短缺和气候变化挑战。
恢复退化生态系统的策略： 很多陆生植物的演化过程，实际上就是一个不断修复和改造环境的过程。它们通过固着土壤、改善土壤肥力、制造氧气等方式，一步步将荒凉的陆地变成了生机勃勃的家园。理解这一过程，能为我们提供恢复被破坏的生态系统（如沙漠化土地、采矿区等）的思路。我们可以借鉴早期植物的演化策略，选择具有强大适应性和环境改造能力的物种，来帮助这些区域重新焕发生机。
理解植物与环境的相互作用： 早期植物的登陆，也开启了植物与大气、土壤之间复杂的相互作用。它们通过光合作用释放氧气，改变了大气成分；通过根系分解岩石，参与了土壤的形成。这些作用对地球的气候和地质演化产生了深远影响。研究这些历史过程，有助于我们更全面地理解当前地球环境变化的原因，例如气候变化中的碳循环，以及人类活动对这些循环的影响。
三、 对寻找地外生命和改造极端环境的启发：
地外生命的“模板”： 宇宙中存在许多极端环境，例如火星就曾被认为可能存在过液态水。早期陆生植物从水中走向陆地的艰辛历程，为我们探索地外生命提供了重要的参考。如果我们在其他星球上也发现了类似藻类或早期陆生植物的生命痕迹，或者我们计划对其他星球进行“地球化改造”，那么理解植物如何克服极端环境的能力，将是至关重要的。它们在贫瘠、干燥、辐射强烈的环境中生存的经验，也许能告诉我们，生命在宇宙中是否具有普遍性，以及如何在看似不适宜居住的星球上播种生命。
改造人类生存环境的可能性： 随着人类对太空探索的深入，未来可能需要在太空建立永久基地，甚至在其他星球上建立殖民地。将地球上的植物“搬运”到太空环境中，需要克服巨大的技术挑战。而早期植物能够适应陆地环境的演化史，为我们提供了关于生命如何在极端环境中生存的“蓝图”。研究它们的基因和生理机制，或许能帮助我们培育出能在低压、低重力、高辐射环境下生长的“太空植物”，从而为未来人类的太空生存提供食物和氧气来源。
总而言之，化石揭示早期陆生植物从淡水藻类进化而来，这一科学发现并非是脱离现实的“象牙塔”理论。它连接着生命演化的过去，也塑造着我们对现在生态系统的认知，更蕴藏着解决未来挑战的无限可能。从改进农业生产，到修复被破坏的生态系统，再到拓展人类生存的边界，这项发现的实际意义，贯穿于我们对生命理解的方方面面。
网友意见
其实陆生植物从淡水绿藻演化而来长期以来已经是一个学术界的共识。
现生所有的陆生植物从苔藓开始算起，包括石松类、真蕨类、裸子植物、被子植物，它们的共同祖先都来自于一种淡水绿藻，这种淡水绿藻在亲缘关系上与双星藻纲（Zygnematophyceae）、鞘毛藻目(Coleochaetophyceae)以及轮藻纲（Charophyceae）具有很近的亲缘关系。[1]
分子生物学研究认为，现生陆生植物的最近共同祖先大约存在于5亿年前（推测的最老年龄为5.15亿年，即现生陆生植物最近共同祖先存在的时间不会超过5.15亿年）。[2]
但是从化石记录来看，最早的确切的陆生植物实体化石为库克逊蕨（Cooksonia），距今约4.3亿年（志留纪温洛克世）。
所以最早的确切的陆生植物化石与分子生物学推测的陆生植物起源时间中间相差了近7000万年。
但实际上我们确定陆生植物的存在，不一定非要发现确切的陆生植物大化石，也可以通过它们的孢子微体化石来寻找它们存在过的证据。植物的孢子外壁耐降解和腐蚀，易于在沉积物中保存成微体化石，我们使用氢氟酸和稀盐酸将岩石处理掉，挑选出其中的植物孢子化石进行观察，就能确定当时存在何种植物，这种方法也可以用于寻找最早的陆生植物。
早期陆生植物以及现生的一些陆生植物的孢子有一个特征，经常四个一组或者两个一组连在一起，形成四分体（tetrads）或二分体（dyads），如果我们能在沉积物中发现这样的孢子，大概率就能证明当时存在陆生植物。
目前最早的孢子四分体和二分体微体化石距今约4.65亿年（中奥陶世达瑞威尔期）[3]，所以从微体化石的角度来看，至少在4.65亿年前陆生植物便已经存在了，这比最早的陆生植物大化石早了3500万年，但与陆生植物起源的分子钟推算的时间还要晚3500万年。
而2021年8月13日一篇文章发现了更早的陆生植物孢子化石，距今约4.8亿年，把陆生植物存在的化石证据又向前推进了1500万年，与分子生物学推测的陆生植物起源的时间已经很近了，只差了2000万年。
研究者针对澳大利亚西北部坎宁盆地SM1钻孔打出的岩芯进行浸泡和挑样研究，发现了这些4.8亿年前的陆生植物孢子化石，它们呈二分体和四分体排列，证明了当时陆生植物的存在。
不过它们的四分体形态和典型的陆生植物孢子四分体形态还有区别，SM1钻孔的四分体以平面四分体（四个孢子聚在一起排列在一个平面上）和开放的四面体四分体（孢子之间结合不紧密）为主，而典型的陆生植物孢子四分体则是以四个孢子在四面体四个角上排列且结合紧密。
更有意思的是，与这些孢子一起产出的，还有一类呈不规则排列聚集在一起，聚在一起的数量也不定的孢子，这些孢子被认为与轮藻类植物有关。这意味着，陆生植物祖先的生活环境与淡水轮藻的生活环境可能是类似的，这也间接证明了陆生植物和轮藻在亲缘关系上的相近之处（其实从支序系统学角度考虑，陆生植物属于轮藻植物（Charophyta）），因为陆生植物祖先从轮藻类植物中刚分离的时候，虽然陆生了但是仍然生活在靠近水边的环境，可能与其祖先的生活环境相距不远。
其实这种典型的轮藻类孢子化石，早在5.05亿年前的寒武纪晚期就已经出现了，所以这项研究同时发现了陆生植物祖先近亲的植物类群-轮藻类植物的孢子，以及典型的陆生植物孢子，这就在化石证据上，把两者结合在一起了。而之前的所有证据都来自于分子生物学研究。
总之，这项研究并不是说揭示了陆生植物从淡水藻类演化而来，毕竟根据现生陆生植物和藻类的分子生物学研究已经证明这一点了。这项研究的真正意义在于，将化石记录证明的陆生植物起源时间与分子钟推测的陆生植物起源时间又拉近了一些，而且从化石证据上也证明了，陆生植物确实是从淡水的轮藻类植物演化过来的（4.8亿年前的孢子四分体和二分体排列方式介于轮藻类孢子和典型的陆生植物孢子之间，而且与轮藻类孢子共同产出）。
新闻：
澳大利亚采集的4.8亿年前的奥陶纪化石揭示早期陆生植物从淡水藻类进化而来 - 科研速递 - 化石网
480 million-year-old fossil spores from Western Australia record how ancient plants spread to land
Discovered: Fossilized Spores Suggestive of Early Land Plants
Early land plants evolved from freshwater algae, fossils reveal
480-Million-Year-Old Spores of Early Land Plants Found in Australia
Early plants evolved from algae, fossils show
文章：
A fossil record of land plant origins from charophyte algae（陆生植物起源于轮藻植物的化石证据）
参考
- ^Genomes of Subaerial Zygnematophyceae Provide Insights into Land Plant Evolution https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867419311699
- ^The timescale of early land plant evolution https://www.pnas.org/content/115/10/E2274
- ^Cryptospores from the Hanadir Shale Member of the Qasim Formation, Ordovician (Darriwilian) of Saudi Arabia: taxonomy and systematics https://doi.org/10.1016/j.revpalbo.2014.08.018
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