Évolution et caractéristiques

C'est au silurien moyen, il y a environ 420 millions d'années, que le retrait des océans a favorisé l'adaptation de certaines algues au milieu terrestre. Les paléobotanistes pensent que ce sont des algues vertes à thalles filamenteux, déjà aptes à survivre périodiquement sans eau, dans la zone de balancement des marées, qui ont colonisé les premières les nouvelles zones émergées. L'adaptation au milieu terrestre a nécessité des transformations de l'appareil végétatif et reproducteur des végétaux visant essentiellement à faire face à l'absence d'eau et à croître dans le milieu aérien en luttant contre l'attraction terrestre.

Le thalle c'est progressivement transformé en cormus, c'est à dire en système d'axes rampants et dressés, possédant des tissus structurellement et fonctionnellement spécialisés et bien différenciés. La forme cylindrique de ces axes permet de diminuer la surface du végétal en contact avec l'atmosphère terrestre desséchante.

L'édification d'un végétal de grande taille exige aussi un apport d'eau suffisant et donc un système racinaire efficace et un appareil conducteur de la sève brute (xylème) et élaborée (phloème) permettant d'irriguer toutes les parties de la plante. La différenciation du bois (xylème) permet aussi de renforcer la résistance mécanique des axes et donc un déploiement du végétal dans l'espace aérien. Les axes se sont ensuite différenciés pour former différents organes : tiges, feuilles, racines, fleurs.

Il y a eu également, lors de l'adaptation des plantes au milieu terrestre, acquisition d'organes reproducteurs à enveloppe pluricellulaire : sporange et gamétange, qui offrent une protection accrue des cellules reproductrices (spores et gamètes). Pour la même raison, le zygote, issu de la fécondation reste enfermé et protègé au début de son développement dans le gamétange femelle (ou archégone) où se développera le jeune embryon. Les cormophytes portent donc également le nom d'Archégoniates et d'Embryophytes. Les spores méiotiques, disséminées par le vent, sont protégées de la dessiccation par une épaisse paroi imprégnée de sporopollénine.

Les premières plantes terrestres possédaient un cycle biologique de type digénétique avec une alternance de génération bien différenciées. Au cours de l'évolution des plantes terrestres, à l'exception des bryophytes, la génération gamétophytique haploïde a fortement régressé au profit de la génération sporophytique diploïde.