Prime piante sulla terraferma

Il racconto

Una terra senza verde

Prova a immaginare un paesaggio con montagne, pianure, fiumi e deserti, ma senza un solo filo d'erba, un cespuglio o un albero. Le rocce nude, il fango, la sabbia. Così erano i continenti per quasi tutta la storia della Terra. La vita viveva nei mari, nei laghi e forse in sottili patine di microbi sulle rive. Poi, circa 475 milioni di anni fa, qualcosa cominciò a cambiare: le prime piante uscirono dall'acqua.

Le tracce: spore microscopiche

Le prove più antiche di queste piante non sono foglie né tronchi, ma granelli microscopici, le spore. Le spore sono piccolissime cellule che le piante senza semi usano per riprodursi, come fanno oggi muschi e felci. Hanno una parete esterna molto resistente, che si conserva nelle rocce per centinaia di milioni di anni. Le spore più antiche generalmente accettate come appartenenti a piante terrestri hanno circa 470-475 milioni di anni e provengono da rocce dell'Ordoviciano, in particolare del Medio Oriente e dell'Argentina. Sono di forma regolare e si trovano in gruppi di due o di quattro.

Nel 2003, in rocce ordoviciane dell'Oman, un gruppo di paleobotanici ha trovato non solo spore sparse ma anche minuscoli frammenti di piante con le spore ancora dentro. Per i ricercatori sono la prova che quelle spore le producevano davvero piante terrestri, forse simili alle epatiche, piccole piante verdi senza radici che oggi crescono sui sassi umidi. Quali piante precise fossero e come fossero fatte resta in gran parte un mistero: di loro non è stato trovato nessun fossile intero.

Da dove vengono

Gli scienziati sono quasi certi che le piante terrestri discendano da alghe verdi d'acqua dolce, parenti di quelle che ancora oggi crescono negli stagni. Studiando il DNA, hanno scoperto che i parenti viventi più stretti delle piante sono alcuni gruppi di alghe verdi, come le Zygnematophyceae. Per uscire dall'acqua, queste alghe dovettero affrontare problemi nuovi: non seccarsi all'aria, sopportare la luce forte del Sole senza il filtro dell'acqua, restare in piedi senza la spinta dell'acqua e trovare i sali minerali nel suolo.

Le prime piante terrestri risolsero questi problemi un passo alla volta. Svilupparono una pellicola impermeabile, la cuticola, per non perdere acqua. Inventarono i pori, gli stomi, per scambiare gas con l'aria. E crearono un'alleanza con i funghi: le loro radici primitive, o semplici filamenti, si univano a funghi del suolo, che portavano loro acqua e sali minerali in cambio di zuccheri. Questa collaborazione esiste ancora oggi e riguarda la gran parte delle piante.

Le prime piante intere

I fossili di piante intere, con fusti e capsule che contenevano le spore, compaiono più tardi. Cooksonia, ritrovata in Irlanda, in Galles e in altri luoghi, vive nel Siluriano, circa 430 milioni di anni fa. Era alta pochi centimetri, formata da steli sottili che si dividevano in due, ciascuno con una piccola capsula in cima. Non aveva né foglie né vere radici.

Un giacimento eccezionale è quello di Rhynie, in Scozia, scoperto nel 1912 dal geologo William Mackie. È una roccia silicea, chiamata selce, di circa 407 milioni di anni, formata da sorgenti calde che seppellirono piccoli ecosistemi: gli steli di piante, funghi, alghe e insetti sono conservati nei dettagli, fino alle cellule. Ha mostrato per la prima volta com'era un ecosistema terrestre agli inizi.

Poi, in poche decine di milioni di anni, le piante fecero grandi progressi. Nel Devoniano comparvero i tessuti rinforzati dalla lignina, una sostanza che rende rigido il legno, i vasi che trasportano l'acqua, le prime foglie vere e le radici profonde. Intorno a 385 milioni di anni fa, in luoghi come Gilboa, nello stato di New York, si formarono le prime foreste, con alberi alti molti metri, come Wattieza, simile a una felce arborea; poco dopo, in zone vicine come Cairo, comparve Archaeopteris, che aveva foglie simili a quelle di una felce ma un tronco di legno vero.