تاریخ فرگشتی گیاهان
فرگشت چرخۀ زندگی

همه گیاهان چند سلولی یک چرخه زندگی شامل دو نسل یا فاز دارند. فاز گامتوفیت دارای یک مجموعه کروموزوم منفرد (با ۱n) است و گامت (اسپرم و تخمک) تولید می‌کند. فاز اسپوروفیت دارای کروموزوم‌های جفتی است (۲n نشان داده می‌شود) و هاگ تولید می‌کند. فازهای گامتوفیت و اسپوروفیت ممکن است همومورف باشند و در برخی از جلبک‌ها مانند Ulva lactuca یکسان ظاهر می‌شوند، اما در همه گیاهان زمینی نوین بسیار متفاوت هستند، وضعیتی که به نام هترومورفی شناخته می‌شود.
الگوی فرگشت گیاه تغییر از همومورفی به هترومورفی بوده است. اجداد جلبکی گیاهان خشکی تقریباً به طور قطع هاپلوبیونتیک بودند و در همه چرخه‌های زندگی خود هاپلوئید بودند و یک زیگوت تک سلولی مرحله ۲N را فراهم می‌کرد. همه گیاهان خشکی (به‌عنوان مثال جنین ها) دیپلوبیونتیک هستند - یعنی هر دو مرحله هاپلوئید و دیپلوئید چند سلولی هستند. دو روند آشکار است: بریوفیت‌ها (جگر، خزه‌ها و شاخک ها) گامتوفیت را به‌عنوان مرحله غالب چرخه زندگی توسعه داده‌اند و اسپوروفیت تقریباً به طور کامل به آن وابسته است. گیاهان آوندی اسپوروفیت را به‌عنوان فاز غالب ایجاد کرده‌اند که گامتوفیت‌ها به ویژه در گیاهان دانه کاهش می‌یابند.
به‌عنوان مبنایی برای ظهور فاز دیپلوئیدی چرخه زندگی به‌عنوان فاز غالب پیشنهاد شده است که دیپلوئیدی اجازه می‌دهد تا بیان جهش‌های مضر را از طریق مکمل ژنتیکی پنهان کند. بنابراین اگر یکی از ژنوم‌های والدین در سلول‌های دیپلوئید دارای جهش‌هایی باشد که منجر به نقص در یک یا چند محصول ژنی می‌شود، این کمبودها می‌تواند توسط ژنوم والدین دیگر جبران شود (که با این وجود ممکن است نقص‌های خاص خود را در ژن‌های دیگر داشته باشد). از آنجایی که فاز دیپلوئید در حال غالب شدن بود، اثر پوشاندن احتمالاً اجازه می‌دهد اندازه ژنوم و در نتیجه محتوای اطلاعات، بدون محدودیت افزایش دقت همانندسازی افزایش یابد. فرصت افزایش محتوای اطلاعاتی با هزینه کم سودمند است زیرا امکان کدگذاری سازگاری‌های جدید را فراهم می‌کند. این دیدگاه به چالش کشیده شده است، با شواهدی که نشان می‌دهد انتخاب در هاپلوئید موثرتر از مراحل دیپلوئید چرخه زندگی خزه‌ها و نهان‌دانگان نیست.
دو نظریه رقیب برای توضیح ظاهر چرخه حیات دیپلوبیونتیک وجود دارد.
نظریه درون‌یابی (همچنین به‌عنوان نظریه آنتیتتیک یا بینکالری شناخته می‌شود) باور دارد که درون یابی فاز اسپوروفیت چندسلولی میان دو نسل متوالی گامتوفیت یک نوآوری ناشی از میوز پیشی در یک زیگوت تازه جوانه زده با یک یا چند دور تقسیم میتوز بود. در نتیجه مقداری بافت چند سلولی دیپلوئیدی تولید می‌کند تا در نهایت میوز اسپور تولید کند. این نظریه نشان می‌دهد که نخستین اسپوروفیت‌ها مورفولوژی بسیار متفاوت و ساده‌تری نسبت به گامتوفیتی داشتند که به آن وابسته بودند. به نظر می‌رسد این به خوبی با آنچه در مورد بریوفیت‌ها شناخته شده است، مطابقت دارد، که در آن یک گامتوفیت تالوید رویشی یک اسپوروفیت ساده را پرورش می‌دهد، که از کمی بیشتر از یک اسپورانژیوم بدون شاخه روی یک ساقه تشکیل شده است. پیچیدگی فزاینده اسپوروفیت ساده اجدادی، از جمله به دست آوردن پایانی سلول‌های فتوسنتزی، آن را از وابستگی به گامتوفیت رها می‌کند، همانطور که در برخی از شاخک‌ها (Anthoceros) دیده می‌شود، و در نهایت منجر به رشد اندام‌ها و بافت عروقی اسپوروفیت می‌شود و تبدیل به یک گامتوفیت می‌شود. فاز غالب، مانند تراکئوفیت‌ها (گیاهان آوندی). این نظریه ممکن است با مشاهداتی تأیید شود که افراد کوچکتر کوکسونیا باید توسط یک نسل گامتوفیت پشتیبانی شده باشند. ظاهر مشاهده‌شده اندازه‌های محوری بزرگ‌تر، با فضایی برای بافت فتوسنتزی و در نتیجه خودپایداری، مسیر ممکنی را برای توسعه فاز اسپوروفیت خودکفا فراهم می‌کند.
فرضیه جایگزین، که نظریه تبدیل (یا نظریه همولوگ) نامیده می‌شود، بیان می‌کند که اسپوروفیت ممکن است به طور ناگهانی با به تاخیر انداختن وقوع میوز تا هنگامی که یک اسپوروفیت چند سلولی کاملاً توسعه یافته ظاهر شده باشد. از آنجایی که یک ماده ژنتیکی در هر دو فاز هاپلوئید و دیپلوئید به کار گرفته می‌شود، ظاهر یکسانی دارند. این رفتار برخی از جلبک‌ها مانند Ulva lactuca را توضیح می‌دهد که فازهای متناوب اسپوروفیت‌ها و گامتوفیت‌های یکسان را تولید می‌کنند. سازگاری پسین با محیط خشکی خشک، که تولیدمثل جنسی را دشوار می‌کند، ممکن است منجر به ساده‌سازی گامتوفیت فعال جنسی، و بسط فاز اسپوروفیت برای پراکندگی بهتر هاگ‌های ضدآب شود. بافت اسپوروفیت‌ها و گامتوفیت‌های گیاهان آوندی مانند Rhynia که در چرت Rhynie نگهداری می‌شود، از پیچیدگی مشابهی برخوردار است که برای حمایت از این فرضیه استفاده می‌شود. در مقابل، گیاهان آوندی نوین، به استثنای Psilotum، دارای اسپوروفیت‌ها و گامتوفیت‌های هترومورفیک هستند که در آن‌ها گامتوفیت‌ها به ندرت دارای بافت آوندی هستند.