تاریخ فرگشتی گیاهان
هم‌فرگشتی گیاهان و پارازیت‌های قارچی

یک عامل کمک کننده اضافی در برخی گیاهان که منجر به تغییرات فرگشتی می‌شود، نیروی ناشی از فرگشت همزمان با انگل‌های قارچی است. در محیطی با یک انگل قارچی که در طبیعت رایج است، گیاهان باید برای اجتناب از اثرات مضر انگل سازگاری داشته باشند.
هر زمان که یک قارچ انگلی منابع محدودی را از گیاه دور می‌کند، فشار انتخابی برای فنوتیپی وجود دارد که بهتر می‌تواند از حمله انگلی قارچ‌ها جلوگیری کند. در عین حال، قارچ‌هایی که برای فرار از دفاع گیاه مجهزتر هستند، سطح آمادگی بیشتری خواهند داشت. ترکیب این دو عامل منجر به یک چرخه بی پایان از تغییرات فرگشتی در سامانه میزبان - پاتوژن می‌شود.
از آنجایی که هر گونه در رابطه تحت تأثیر یک هم‌زیستی پیوسته در حال تغییر است، تغییرات فرگشتی معمولاً با سرعت بیشتری نسبت به هنگامی که گونه‌های دیگر حضور نداشتند رخ می‌دهد. این در بیشتر موارد فرگشت همزمان صادق است. این باعث می‌شود که توانایی یک جمعیت برای فرگشت سریع برای بقای آن حیاتی باشد. همچنین، اگر گونه بیماری‌زا بیش از حد موفق باشد و بقا و موفقیت تولیدمثلی گیاهان میزبان را تهدید کند، قارچ‌های بیماری‌زا در خطر از دست دادن منبع غذایی خود برای نسل‌های آینده هستند. این عوامل پویایی ایجاد می‌کنند که تغییرات فرگشتی را در هر دو گونه نسل به نسل شکل می‌دهد.
ژن‌هایی که سازوکارهای دفاعی گیاهان را کد می‌کنند، باید مدام تغییر کنند تا با انگلی که پیوسته برای فرار از دفاع کار می‌کند، هماهنگی داشته باشند. ژن‌هایی که سازوکارهای اتصال را کد می‌کنند، پویاترین هستند و مستقیماً با توانایی فرار قارچ‌ها مرتبط هستند. هر چه تغییرات در این ژن‌ها بیشتر باشد، تغییر در سازوکار دلبستگی بیشتر می‌شود. پس از نیروهای انتخابی بر فنوتیپ‌های حاصل، تغییرات فرگشتی که فرار از دفاع میزبان را ترویج می‌کند رخ می‌دهد.
قارچ‌ها نه تنها برای جلوگیری از دفاع گیاهان فرگشت می‌یابند، بلکه سعی می‌کنند از ایجاد سازوکارهایی برای بهبود سامانه دفاعی گیاه جلوگیری کنند. هر کاری که قارچ‌ها می‌توانند برای کند کردن روند فرگشت گیاهان میزبان انجام دهند، تناسب اندام نسل‌های آینده را بهبود می‌بخشد زیرا این گیاه نمی‌تواند با تغییرات فرگشتی انگل هماهنگ شود. یکی از فرآیندهای اصلی که توسط آن گیاهان به سرعت در پاسخ به محیط فرگشت می‌یابند، تولیدمثل جنسی است. بدون تولیدمثل جنسی، صفات سودمند را نمی‌توان به سرعت در میان جمعیت گیاه پخش کرد و به قارچ‌ها اجازه داد مزیت رقابتی به دست آورند. به همین دلیل اندام‌های تناسلی جنسی گیاهان هدف حمله قارچ‌ها هستند. مطالعات نشان داده‌اند که بسیاری از گونه‌های مختلف قارچ‌های گیاهی انگلی اجباری سازوکار‌هایی را ایجاد کرده‌اند که تولیدمثل جنسی گیاهان را از کار می‌اندازند یا به شکل دیگری تحت تاثیر قرار می‌دهند. اگر موفقیت آمیز باشد، روند تولیدمثل جنسی برای گیاه کند می‌شود، بنابراین تغییرات فرگشتی را کند می‌کند یا در موارد شدید، قارچ‌ها می‌توانند گیاه را عقیم کنند و مزیتی برای عوامل بیماری زا ایجاد کنند. دقیقاً مشخص نیست که این ویژگی تطبیقی ​​چگونه در قارچ‌ها ایجاد شده است، اما واضح است که رابطه با گیاه باعث توسعه این فرآیند شده است.
برخی از پژوهشگران همچنین در حال مطالعه چگونگی تأثیر دامنه‌ای از عوامل بر سرعت تغییرات فرگشتی و پیامدهای تغییر در محیط‌های مختلف هستند. برای مثال، مانند بسیاری از فرگشت‌ها، افزایش وراثت‌پذیری در یک جمعیت امکان واکنش فرگشتی بیشتری را در حضور فشار انتخابی فراهم می‌کند. برای ویژگی‌های خاص فرگشت همزمان گیاه و قارچ، پژوهشگران چگونگی تأثیر بیماری‌زای مهاجم را بر فرگشت همزمان مطالعه کرده‌اند. مطالعات مربوط به Mycosphaerella graminicola به طور پیوسته نشان داده‌اند که حدت یک پاتوژن تأثیر چشمگیری بر مسیر فرگشتی گیاه میزبان ندارد.
عوامل دیگری نیز می‌تواند بر روند فرگشت همزمان تأثیر بگذارد. به‌عنوان مثال، در جمعیت‌های کوچک، انتخاب نیروی نسبتا ضعیف تری بر جمعیت به دلیل رانش ژنتیکی است. رانش ژنتیکی احتمال داشتن آلل‌های ثابت را افزایش می‌دهد که باعث کاهش واریانس ژنتیکی در جمعیت می‌شود. بنابراین، اگر تنها جمعیت کمی از گیاهان در یک منطقه با توانایی تولیدمثل با هم وجود داشته باشد، رانش ژنتیکی ممکن است اثرات انتخاب را خنثی کند و گیاه را در موقعیت نامطلوبی برای قارچ‌هایی قرار دهد که می‌توانند با سرعت طبیعی فرگشت یابند. واریانس در جمعیت میزبان و پاتوژن عامل اصلی موفقیت فرگشتی در مقایسه با گونه‌های دیگر است. هرچه واریانس ژنتیکی بیشتر باشد، گونه‌ها می‌توانند سریعتر فرگشت یابند تا با سازوکار‌های دفاعی یا اجتنابی جانداران دیگر مقابله کنند.
با توجه به فرآیند گرده افشانی برای گیاهان، اندازه جمعیت مؤثر معمولاً بزرگتر از قارچ‌ها است، زیرا گرده افشان‌ها می‌توانند جمعیت‌های جدا شده را به گونه‌ای پیوند دهند که قارچ قادر به ایجاد آن نباشد. این به این معنی است که صفات مثبتی که در مناطق غیر کناری اما نزدیک فرگشت می‌یابند، می‌توانند به مناطق کناری منتقل شوند. قارچ‌ها باید به صورت جداگانه فرگشت یابند تا از دفاع میزبان در هر ناحیه فرار کنند. این بدیهی است که یک مزیت رقابتی واضح برای گیاهان میزبان است. تولیدمثل جنسی با جمعیت واریانس وسیع و بالا منجر به تغییرات سریع فرگشتی و موفقیت باروری بالاتر فرزندان می‌شود.
الگوهای محیطی و آب‌وهوایی نیز در نتایج فرگشتی نقش دارند. مطالعات روی درختان بلوط و یک انگل قارچی اجباری در ارتفاعات مختلف به روشنی این تمایز را نشان می‌دهد. برای گونه‌های مشابه، موقعیت‌های ارتفاعی مختلف نرخ‌های فرگشت و تغییرات در واکنش به پاتوژن‌ها به دلیل جاندار و ​​همچنین در یک محیط انتخابی با توجه به محیط اطرافشان به شدت متفاوت بود.
فرگشت همزمان فرآیندی است که به فرضیه ملکه قرمز مربوط می‌شود. هم گیاه میزبان و هم قارچ‌های انگلی باید به بقای خود ادامه دهند تا در جایگاه بوم‌شناختی خود باقی بمانند. اگر یکی از دو گونه در رابطه با سرعت چشمگیری سریعتر از دیگری فرگشت یابد، گونه کندتر در یک نقطه ضعف رقابتی قرار خواهد گرفت و خطر از دست دادن مواد مغذی را به همراه خواهد داشت. از آنجایی که دو گونه در این سامانه بسیار به هم مرتبط هستند، آن‌ها با هم به عوامل محیطی بیرونی پاسخ می‌دهند و هر گونه بر نتیجه فرگشتی دیگری تأثیر می‌گذارد. به عبارت دیگر، هر گونه فشار انتخابی بر دیگری وارد می‌کند. اندازه جمعیت نیز یک عامل اصلی در نتیجه است زیرا تفاوت در جریان ژن و رانش ژنتیکی می‌تواند باعث تغییرات فرگشتی شود که با جهت انتخاب مورد انتظار نیروهای ناشی از جاندار دیگر مطابقت ندارد. فرگشت همزمان یک پدیده مهم است که برای درک رابطه حیاتی میان گیاهان و انگل‌های قارچی آن‌ها ضروری است.
دوونین آغاز استعمار گسترده زمین توسط گیاهان بود که - از طریق تأثیرات آنان بر فرسایش و رسوب - تغییرات آب‌وهوایی چشمگیری را به‌همراه آورد.
دسته‌نمای فرگشت گیاهی
چرخه زندگی نهان‌دانگان
یک لوله نواری از سیلورین پسین/دوون اولیه. باندها روی این نمونه به سختی دیده می‌شوند، زیرا یک پوشش کربنی مات بخش زیادی از لوله را پنهان می‌کند. نوارها فقط در نقاطی در نیمه سمت چپ تصویر قابل مشاهده هستند. نوار مقیاس: ۲۰ میکرومتر
علف شهپر دارای میکروفیل ها (برگ هایی با یک اثر آوندی منفرد) است.
لامینای برگ. معماری برگ مگافیلوز چندین بار در دودمان های مختلف گیاهی به‌وجود آمد
الگوی انشعاب رگه های مگافیل ممکن است منشأ آنها را به صورت شاخه های شبکه ای و دوتایی نشان دهد.
تنوع برگ‌ها
تنه سرخس درخت اولیه Psaronius، ساختار داخلی را نشان می‌دهد. بخش بالای گیاه در سمت چپ تصویر قرار داشت
قالب خارجی تنه لپیدودندرون که زخم برگی را از کربونیفر فوقانی اوهایو نشان می‌دهد
قطعه‌ای از چوب رانش فسیل شده از دوونین میانی (گیوتین) ایالت نیویورک.
دانه فسیلی Trigonocarpus
فسیل انتقالی رانکاریا
اندام های حامل گرده در "گل" اولیه Crossotheca
فرگشت سنکارپس ها.الف: اسپورانژی که در نوک برگها ایجاد می شود

ب: برای محافظت از اسپورانژیا، برگ ها پیچ می خورند

ج: فرهای برگ برای تشکیل رول محصور
گل آذین Bennettitales به طرز چشمگیری شبیه گل ها است
شمار بالای گلبرگ در گل رز نتیجه انتخاب انسانی است
ساختار ثانویه حلقه ساقه یک پیش میکرو RNA از Brassica oleracea
بالا: تئوزینت، پایین: ذرت، وسط: هیبرید ذرت-تئوزینت
گل کلم – Brassica oleracea var. بوتریتیس
سازوکار غلظت کربن C4
ساختار آزادیراکتین، یک ترپنوئید تولیدشده توسط گیاه چریش، که به دفع میکروب‌ها و حشرات کمک می‌کند. بسیاری از متابولیت‌های ثانویه ساختار پیچیده‌ای دارند
تاریخ فرگشتی روابط میکروب-میکروب و گیاه-میکروبفعل و انفعالات میکروبی در مقیاس فرگشتی مشخص شده است، و نشان می دهد که فعل و انفعالات میکروبی گیاهی نسبتاً به‌تازگی در مقایسه با فعل و انفعالات اجدادی میان باکتری‌ها یا میان قلمروهای میکروبی گوناگون رخ می‌دهد. هر دو تعامل رقابتی (قرمز) و همکاری (سبز) در درون و میان قلمروی میکروبی به تصویر کشیده شده است. Mya، میلیون سال پیش.Evolutionary divergence estimated from Lücking et al.,2009 and Heckmanet al.,2001.