☞ 물 속에 서식하던 녹조류 등 여러 조류가 어떻게 육상으로 진출할 수 있었는가는 양서류가 육지로 상륙할 수 있게 된 것과 거의 비슷하다. 원시 지구의 대기 중에는 산소가 거의 없었으므로 자연히 오존도 전혀 없었다. 이로 인해 강한 자외선이 직접 지표면에 도달하게 되어 이를 막아주는 깊은 물 속에서만 생명체가 살아갈 수 있었다. 하지만, 시간이 지나면서 물속의 조류들에 의해 광합성이 활발해지고, 대기 중에 산소가 방출되고, 산소의 농도가 증가하게 되었다.
☞ 산소(O2)의 일부는 번개의 방전 등에 의해 그 일부가 오존(O3)이 되어 대기권에는 오존층이 만들어지게 되었고, 오존층이 강한 자외선을 막아주게 되자 지표면은 생명체가 살기에 적당한 조건을 갖추게 되었다. 이러한 환경이 조성되자 물 속에 서식하던 식물들이 하나둘씩 육지로 상륙하기 시작하였다.
☞ 대기 중의 오존량이 현재 상태와 거의 같아져 식물이 상륙할 수 있게 된 것은, 현재까지 발굴된 화석 기준으로 볼 때 고생대인 오르도비스기에서 실루리아기에 이르는 시기로 추정된다. 실루리아기 말기에는 가장 오래된 관다발식물로서 최초로 육상에 오르게 된 양치식물의 쿡소니아가 나타났는데, 실제로는 선태식물이 이보다 다소 빨리 상륙하였을 것으로 추정된다.
☞ 식물이 육상으로 진출한 후 최대 난관은 식물의 수정을 위해 물을 획득하는 것이었다. 이로 인해 이끼로 대표되는 선태식물과 고사리로 대표되는 양치식물들은 배우체를 습기 있는 곳에서 자라게 할 수 밖에 없었고, 육지의 내륙, 보다 건조한 곳으로 영역을 확장하기 위해서는 배우체를 어떤 형태로든지 건조한 환경으로부터 보호할 필요가 있었다.
☞ 하지만, 선태식물은 배우체 쪽이 포자체보다 크고, 더욱이 영양적으로도 포자체가 배우체에 기생하고 있는 실정이었으므로, 배우체를 보호할 수는 없었다. 이로 인해 선태식물은 육상에서 그 영역을 확장할 수 없었으나, 양치식물은 포자체 쪽이 훨씬 크고, 그 중에는 작은 배우체를 더 소형화하여 포자의 두꺼운 벽안에 성숙시키는 무리도 있어 영역확장에 유리한 구조를 가지고 있었다. 대표적인 것이 석송류(소엽류)인 부처손속·물부추속, 고사리류(대엽류)인 수생고사리류 등이다.
☞ 양치식물과 같은 포자번식에서는 배우체(전엽체)가 생긴 후, 그 곳에서 배가 생기는 번식방법인데, 전엽체의 생육과 수정에 물이 필요하므로 그 생활권이 물 가까이 있어야 하므로, 환경적 제약을 크게 받는다. 일반적으로 습기가 많은 곳에 고사리류가 많이 서식하는 것도 이 때문이다. 하지만 종자식물과 같이 씨를 만들어 번식하는 수정방법에서는, 배우체가 형성되어 배가 형성될 때까지 물이 전혀 필요하지 않고, 또한 배가 휴면하므로 그 기간동안 영역을 확장할 수 있는데, 결론적으로 씨에 의한 번식은 포자번식보다 건조에 강하고, 물가 주변에 있을 필요성이 줄어 들게 되어 보다 내륙으로 생활영역을 확장할 수 있다는 장점이 있다.
☞ 선태형의 세대 교번을 거듭하던 원시양치류에서 솔잎란류(나경강)로 진화하여 양치형의 세대 교번이 확립되면서 석송류(소엽강)·속새류(설엽강) 및 고사리류(대엽강)로 전개된 것이 데본기 중엽으로 추정되며, 거의 동시에 원시겉씨강이 역시 솔잎란류로부터 진화되었다고 추측된다.
☞ 원시겉씨강에서 소철류와 침엽수류라는 겉씨식물의 두 큰 계열이 갈라 나오게 되었고, 속새류는 현생종이나 화석종 모두 씨가 형성되지 않았다. 석탄기의 칼라미테스에서 겨우 이형 포자를 볼 수 있으며, 여기에서도 대포자의 감소나 주피 형성은 전혀 볼 수가 없다. 따라서, 속새류와 현재의 종자식물 사이에는 아무런 계통적 연관관계가 없는 것으로 보여진다.
☞ 실루리아기에 육상으로 진출한 식물들은 적색 사암이 퇴적한 데본기에 이르러 여러 종류로 분화되었는데, 그 중에 한 갈래는 건조에 적응된 번식법을 시용하게 되어 씨라는 형질을 만들어 내게 되었고, 그 후 육상식물 중의 속씨식물은 석탄기에서 페름기를 거쳐 점차 늘어나게 된 것으로 추정된다.
☞ 즉, 석탄기에는 원시겉씨강에서 진화되었다고 생각되는 코르다이테스목·양치종자목이라는 겉씨식물의 2대 계통군이 발달하여, 페름기에서 트라이아스기를 거치는 동안 코르다이테스목으로부터는 침엽수목이, 양치종자목으로부터는 소철목·벤네티테스목이 갈라져 나와 발달하게 되었다.
☞ 페름기 말에서 트라이아스기 초에 이르러서는 지구상에서 두 번째 적색 사암이 퇴적되었다. 즉, 지상에 두 번째의 고온·건조 시대가 들어섰다. 이 시기에 포자로 번식하던 큰 목본성 양치식물(인목·봉인목 등)은 건조한 환경에 적응하지 못해 멸망하게 되었고, 씨로 번식하는 속씨식물만이 생존하게 되었다.
☞ 새로운 적색 사암이 모두 퇴적될 시기에 씨방형 식물의 조상으로 일컬어지는 카이토니아라는 식물이 그린란드에 자라고 있었다. 이 식물은 가지 끝에 1개씩의 씨가 붙어 있는 것처럼 보이지만 그 종단면을 보면, 그것은 씨가 아니라 10-20개 정도의 밑씨를 가진 대포자엽 자체가 안쪽에 말려 들어가서 둥글게 된 것임을 알 수 있다. 따라서, 카이토니아는 씨방의 조상형을 가졌다고 볼 수 있으며, 여기에서 볼 수 있는 작은 알맹이는 바로 나무 열매의 조상형이 라고 생각된다.
☞ 카이토니아에서는 겉씨식물의 수분형태와 같이 대포자엽에 싸인 밑씨의 주공에 꽃가루가 직접 도달함으로써 수분이 이루어진다. 또한, 꽃가루도 소나무와 같이 양쪽에 공기 주머니를 갖고 있어 카이토니아는 겉씨식물을 닮은 특성을 지니고 있다. 카이토니아는 소철목이나 벤네티테스목과 마찬가지로 양치종자류에서 진화된 것이라고 생각되며,중생대의 양치종자류라고도 불린다.
☞ 현존 식물들중에서는 목련목 가운데에서 속씨식물이면서 물관이 없고 헛물관만 가지고 있는 종이 있어 가장 원시적인 속씨식물로 목련목을 꼽고 있기도 하다.