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최초로 육지에 식물이 등장한 흔적은 오만에서 발견된 우산이끼와 관련이 있는 식물의 포자다. 이 포자는 4억 7,500만 년 전의 것으로 추정된다. 이 시기의 대부분 육지에는 주기적으로 홍수가 발생하는 강어귀에 나타난 일부 조류의 흔적을 제외하면 아무것도 없었다. 현재까지 포자만 발견되고 있는 이 식물은 매우 작았고, 이 식물 또는 이 식물과 유사한 식물들은 뿌리를 가지고 있지 않았다. 이 식물들은 양분과 물을 흡수하는 데 균류의 도움을 받았을 것으로 보인다.
씨를 맺는 이 식물은 석탄기와 페름기에 유럽과 북아메리카 지역에 널리 분포했다.
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확인 가능한 식물
확인 가능한 가장 오래된 식물의 화석은 아일랜드에서 발견되었는데, 실루리아기 중엽에 형성된 암석에 포함된 4억 2,500만 년 전의 화석이다. 이 식물에는 오스트레일리아의 식물 화석 수집가인 이소벨 쿡(Isobel Cook)의 이름을 따서 쿡소니아(Cooksonia)라는 이름이 붙여졌다. 잎이나 꽃, 씨앗이 없었고, 2~3㎝ 길이의 두 갈래로 갈라진 줄기 끝에 둥근 모양의 포자가 달려 있었던 이 식물은 수백만 년 동안 따뜻하고 습기가 많은 곳에서 자생했다.
식물의 가시
4억 800만 년 전에 시작된 데본기 초기에는 고생 식물인 소도니아 오네이트(Sawdonia ornate)가 자라고 있었다. 이 식물은 잎이 없는 대신 가시를 가지고 있었다. 양서류가 육지에 나타난 것은 데본기 중엽이기 때문에 가시는 자신을 방어하는 용도로 사용된 것이 아니라, 식물이 기체를 교환하는 면적을 넓히는 역할, 즉 잎이 하는 역할을 대신했다.
라이니 처트(Rhynie chert)
애버딘 부근에서 발견된 라이니 처트는 스코틀랜드가 오늘날의 옐로스톤과 같이 화산과 간헐천을 많이 가지고 있던 시기에 형성되었다. 이 화석은 각암 속에 아주 잘 보존되어 있어서 고생물학자들은 식물의 세포 구조까지 볼 수 있다. 라이니 처트에는 많은 초기 육지 식물들이 보존되어 있다. 현대 식물로 진화한 원시 식물에 가장 가까운 식물은 4억 년 전인 초기 데본기에 분포했던 라이니아(Rhynia)다. 암석에서 균사의 화석도 발견되었는데, 이는 식물의 잔해가 세균의 활동을 통해 분해되었음을 나타낸다. 라이니 처트에서는 초기 육지 동물인 원시 진드기와 원시 벼룩도 발견되었다.
지금까지 발견된 육지 화석 중에서 가장 오래된 것은 4억 7,500만 년 전의 것이지만, 균류는 13억 년 전에 나타난 것으로 추정되고 있다. 이들 균류가 지구 대기의 산소 농도를 높이고 이산화탄소 농도를 낮추어 동물이 진화할 수 있는 환경을 만들었다.
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