Trên Trái Đất nơi nào cũng có thực vật sinh sống, hơn nữa chúng lại có rất nhiều loài, hình dạng mỗi loại một khác. Theo thống kê, có khoảng hơn 400.000 loài thực vật, trong đó thực vật bậc thấp có khoảng hơn 100.000 loài. Nhiều như vậy, rốt cuộc chúng nảy sinh từ đâu? Để làm rõ vấn đề này, trước tiên chúng ta cần phải tìm hiểu lịch sử phát triển đơn giản của thực vật trên Trái Đất và quá trình hình thành của các loài thực vật.
Trước đây khoảng ba tỷ năm, trên Trái Đất đã xuất hiện thực vật. Thực vật xuất hiện sớm nhất có cấu tạo cực kỳ đơn giản, chủng loại rất nghèo nàn và đều sống ở những vùng có nước. Trải qua hàng trăm triệu năm phát triển, có một số loài đã phát triển từ đời sống dưới nước lên đời sống trên cạn, điều kiện môi trường trên cạn không giống như ở dưới nước, muôn hình muôn vẻ, hơn nữa lại biến đổi rất lớn. Nào là sự thay đổi khí hậu của bầu khí quyển, nào là sự vận động tạo sơn, sự vận động của băng hà, của núi lửa, nào là nước biển xâm chiếm v.v. quả là cơ trời dâu bể biến hóa khôn lường. Như vậy hình dáng và cấu tạo ban đầu của giới thực vật chưa được cải tạo sẽ không thể thích nghi với những điều kiện của đời sống trên cạn. Ví dụ như thực vật sống dưới nước, phải dùng cả bề mặt cơ thể để hấp thụ thức ăn, trong khi đó thực vật sống ở trên cạn lại cần có các cơ quan chuyên môn, một mặt hấp thụ chất khoáng và nước trong đất, mặt khác hấp thụ khí oxi và cacbonic trong không khí. Ở dưới nước thực vật không cần cơ quan chuyên môn để bảo vệ, vận chuyển và các tổ chức khác, nhưng trên cạn những tổ chức, cơ quan này lại trở thành điều kiện tất yếu cho đời sống của chúng.
Do vậy, trong quá trình sống dưới nước rất nhiều đặc tính mà thực vật vốn có, nay để thích nghi với điều kiện sống trên cạn đã có những biến đổi rõ rệt và phức tạp hơn. Sự phát triển của thực vật lên trên cạn đã kèm theo sự xuất hiện của rễ, thân và lá, sau đó là hoa, quả và hạt.
Mỗi bước tiến hóa của loài thực vật là sự thích ứng không ngừng với môi trường sinh sống mới ngày càng phức tạp hơn.
Thực vật trải qua quá trình phát triển lâu dài đã sản sinh ra tính đa dạng và tính phức tạp của giới thực vật. Có rất nhiều nhân tố tác động, nhưng có những nhân tố chính sau đây:
- Trong quá trình lịch sử tiến hóa, thực vật không ngừng tranh đấu với điều kiện môi trường ngoại cảnh, môi trường thay đổi liên tục thì cấu tạo, hình dáng, và chức năng sinh lý của thực vật tất yếu phải thay đổi theo. Trong quá trình phát triển này, những thực vật nào không thể thích nghi được với điều kiện sống mới sẽ bị loại bỏ, còn những thực vật nào thích nghi hoàn hảo hơn và tiến hóa hơn sẽ tự giữ lại và tiếp tục sinh tồn, nhưng chúng hoàn toàn không còn là chủng loại ban đầu nữa.
- Do một số trở ngại nào đó mà xuất hiện sự ngăn cách địa lý, ví dụ như biển, lục địa, núi cao, sa mạc… khiến cho nhiều sinh vật không thể tự mình di dời từ nơi này sang nơi khác, như vậy đã khiến cho những quần thể thực vật ở bờ đông đại dương bị tách ra khỏi quần thể ở bờ tây đại dương. Sự ngăn cách này tạo cho các quần thể có cơ hội tích lũy những biến dị khác nhau trong những điều kiện khác nhau, dẫn đến sự xuất hiện các hiện tượng hình dáng, sinh lý, sinh thái khác nhau, hoặc nhiễm sắc thể bị sai lạc, tạo nên sự sinh sôi bị cách ly. Như vậy, chủng loại mới hình thành.
- Trong điều kiện tự nhiên, thực vật nhờ có sự tạp giao tự nhiên hay được sự chăm sóc lâu dài của con người, cũng khiến cho giới thực vật không ngừng sản sinh ra nhiều loài mới hay chủng loại mới.
- Ngày nay, ở mỗi môi trường sống khác nhau như biển, sông hồ, đầm, Nam Cực, Bắc Cực, nhiệt đới, ôn đới, hàn đới, ở sa mạc khô nóng hay trên núi cao giá rét, đâu đâu chúng ta cũng có thể gặp thực vật với hình dáng bên ngoài, cơ cấu bên trong, màu sắc, tập tính và cả sức sinh sôi… đều rất khác nhau. Tất cả những điều trên chứng tỏ thực vật cũng có tính đa dạng trong quá trình thích nghi. Vì thế mà hình thành nên nhiều loài thực vật muôn hình vạn trạng.
