Planten bevatten genetisch materiaal in de kern van hun cellen dat generaties lang wordt doorgegeven. In elke plantenpopulatie zullen er willekeurige mutaties zijn tijdens de celdeling van gameten, evenals variaties in gedrag, fysiologie en andere speciale kenmerken die bepaalde organismen een evolutionair voordeel geven.

Charles Darwin stelde dat dit proces leidt tot de evolutie van structurele aanpassingen in een populatie die fitheid en levensvatbaarheid verbetert.

Soorten voeren een wedstrijd van 'survival of the fittest', zoals beschreven door vroege evolutionisten. Gedragsaanpassingen zijn bijvoorbeeld slapende gaan tijdens ondraaglijke hitte of even moeilijke omstandigheden en later terugkeren.

Evenzo zijn woestijnplanten met smalle bladeren geschikter voor het vasthouden van water in de woestijn dan planten met brede bladeren met een brede oppervlakte. Na verloop van tijd worden planten die overleven en zich voortplanten de dominante soort via natuurlijke selectie.
Evolutie en plantaanpassing

Niet-vasculaire planten met eenvoudige structuren zoals mossen en levermossen waren de eerste planten die zich aanpasten aan een terrestrische omgeving. Varens evolueerden vervolgens, gevolgd door zaaddragende gymnospermen zoals coniferen en ginkgo's.

Bloeiende angiospermen waaronder hardhoutbomen, grassen en struiken evolueerden het vermogen om zaden te maken ingesloten in beschermende ovules. Het plantenleven groeide nadat planten het vermogen hadden ontwikkeld om zaden te produceren die lange afstanden in de wind aflegden.

Gymnospermen werden al snel overtroffen door angiospermen die de evolutionaire overhand kregen. Gymnospermen zijn afhankelijk van wind en water voor zaadverspreiding; terwijl angiospermen afhankelijk zijn van wind en water plus bestuivers die worden aangetrokken door de bloemen en nectar van die plant. De vrucht van angiospermen biedt extra voeding en bescherming voor de zaden.

Tegenwoordig zijn bloeiende planten overal ter wereld alomtegenwoordig. Angiosperm stuifmeel is kleiner dan mannelijk gymnosperm stuifmeel, dus het kan eieren sneller bereiken. Sommige soorten zaden overleven de spijsvertering wanneer dieren de zaden eten en uitscheiden, wat hun brede verspreiding en proliferatie verder bevordert.
Plantaanpassingen in de woestijn

Woestijnen zijn dorre gebieden die lang uitgestrekt blijven. Zonder aanpassingen zouden planten verwelken en afsterven. Temperaturen stijgen en dalen tot het uiterste, en sommige regio's ontvangen slechts 10 centimeter jaarlijkse regenval. Zaden kunnen jaren sluimeren voordat er voldoende vocht is om te ontspruiten.

Woestijnplanten zien er heel anders uit dan planten die in andere biomen worden gevonden vanwege de methoden die ze hebben aangepast om water te verkrijgen, water op te slaan en waterverlies te voorkomen. Dergelijke specifieke adaptieve strategieën zijn ontwikkeld om woestijnplanten te helpen omgaan met omstandigheden die ongastvrij zijn voor de meeste levende organismen.

Voorbeelden van plantaanpassingen:

Teunisbloem heeft een lange, dikke penwortel die deze plant helpt bereiken en water en voedingsstoffen opslaan. Net als sommige cactussen wordt de primrose-plant 's nachts actief en bloeien bloemen wanneer de temperaturen lager zijn.

Pinyon-dennen hebben verticale en horizontale wortelsystemen die 40 voet in beide richtingen reiken om water te leveren. Uitgebreide wortelsystemen helpen de boom groeien en produceren eetbare pijnboompitten in met hars gecoate kegels die waterverlies voorkomen.

Juniper zijn gymnospermen met scherpe, puntige naalden of wasachtige schalen aangepast voor minder waterverlies. Lange kraanwortels helpen deze bomen en struiken diep in het gesteente te reiken voor water. Een langzame groeisnelheid verbruikt minder energie en helpt water te besparen. Junipers kunnen zelfs zelf snoeien door water af te snijden naar een tak in tijden van droogte om te voorkomen dat de boom zelf sterft.

Yucca heeft een lange kraanwortel voor toegang tot waterbronnen die concurrerende soorten niet kunnen bereiken. Yucca heeft ook een adaptief voortplantingsproces met de yuccamot die wederzijds de levenscyclus van beide soorten ten goede komt. Yucca biedt voedsel voor rupsen die uitkomen in motten. De motten fladderen tussen yuccabloemen die eieren leggen in de eierstokken van de yuccaplant terwijl ze de waardplant in het proces bestuiven.

Cactussen zijn vetplanten met een wasachtige coating die de plant helpt water vast te houden. Cactussen openen hun huidmondjes 's nachts om waterverlies door transpiratie te verminderen. Ondiepe wortels kunnen zich snel vermenigvuldigen in aanwezigheid van vocht. Cactussen hebben stekelige stekels in plaats van bladeren om te voorkomen dat dieren de plant opeten om het water te verkrijgen dat is opgeslagen in delen van de cactus.

Alsem
hebben "harige" ogende bladeren die isolatie bieden tegen extreme temperaturen en woestijnwinden. Bladeren blijven het hele jaar door behouden, waardoor de plant zelfs bij een scherpe temperatuur kan fotosynthetiseren.
Plantaanpassingen in het tropisch regenwoud

Tropische regenwouden zijn het hele jaar door warm en vochtig. Tropische regenwouden ontvangen 80 tot 400 centimeter regen per jaar, wat kan leiden tot de groei van bacteriën en schimmels, bodemerosie, uitspoeling van voedingsstoffen en slechte bodemkwaliteit.

Grote luifelplanten kunnen zonlicht blokkeren naar de bosbodem terwijl die luifel planten moeten bijna constant dagelijks zonlicht in de tropen kunnen weerstaan. Inheemse planten in tropische regenwouden hebben specifieke aanpassingen op maat van hun unieke ecosysteem.

Tropische regenwouden bieden een habitat voor meer dan tweederde van alle plantensoorten op aarde. Het regenwoud is ook een belangrijke producent van zuurstof en een gootsteen voor kooldioxide-verontreinigende stoffen.

Planten bieden ook voedsel en habitat voor unieke vogels, apen en jungle-roofdieren. Bomen in het regenwoud hebben geen isolerende dikke schors zoals bladverliezende bomen nodig om warm te blijven en water vast te houden.

* Voorbeelden van plantaanpassingen
*:

Vleesetende planten zoals de Venus vliegenval hebben aangepast het vermogen om insecten te vangen en te verteren die worden aangetrokken door hun kleurrijke, geurende bloemen. De veel grotere bekerplant kan zelfs kleine knaagdieren of slangen eten die te dichtbij komen. Deze planten maken ook voedsel door fotosynthese, maar zijn niet afhankelijk van grond voor voedingsstoffen, in plaats daarvan afhankelijk van geconsumeerde dierlijke eiwitten.

Steunwortels zijn enorme houtachtige richels aan de voet van grote bomen die helpen deze bomen rechtop te houden. Lange wortels of stelten op bomen zoals mangroven of tropische palmbomen bieden extra ondersteuning wanneer de grond nat is. De ondiepe wortelvorming helpt ook bij de opname van voedingsstoffen.

Epifytische orchideeën
gebruiken andere planten en bomen als een groeiend oppervlak zonder schade aan te richten. Ze zijn aangepast aan het beklimmen van andere planten om zonlicht in de luifel van het regenwoud te bereiken.

Veel bomen in het regenwoud hebben bladeren, schors en bloemen die met was zijn bedekt als aanpassing om overmatige regenval aan te kunnen groei van schadelijke bacteriën en schimmels. De bladstructuur heeft een puntig uiteinde, een druppeltip die de afvoer versnelt wanneer de plant te veel water krijgt.

Amazone waterlelies zijn gigantische waterplanten afkomstig uit Zuid-Amerika. Aanpassingen zijn delicate vrij zwevende bladeren met scherpe stekels aan de onderkant voor bescherming. De bloemen van waterleliebloemen openen 's nachts en duren slechts een paar dagen.

Luchtplanten
in de Bromeliad-familie doen uitstekend werk bij het verwijderen van atmosferisch koolstofdioxide. Luchtplanten halen vocht en voedingsstoffen uit de lucht met behulp van een aangepast wortelsysteem genaamd luchtwortels. Dergelijke aanpassingen zijn alleen mogelijk in warme, vochtige klimaten.
Plantaanpassingen in de toendra

De Arctische en Alpine toendra-biomen zijn de koudste plekken op aarde. De Arctische toendra strekt zich uit over Canada, Siberië en Noord-Alaska. Alpine toendra's zijn te vinden op hoogtes van 11.000 tot 11.500 voet op plaatsen zoals de Rocky Mountains. Levende organismen zijn schaars in het extreme klimaat van Antarctica.

De meeste maanden in de toendra zijn extreem koud en winderig. De winter is droog en het groeiseizoen van de koele zomermaanden is kort. Toendra-biomen ontvangen jaarlijks slechts 4-10 centimeter regen.

Bronnen van voedingsstoffen in de bodem zijn voornamelijk stikstof uit ontbindende materie samen met fosfor uit neerslag. Grond met een tekort aan voedingsstoffen beperkt verder het soort planten dat zich daar kan vestigen onder dergelijke droge, winderige omstandigheden.

Voorbeelden van plantaanpassingen:

Arctische bloemen en dwergstruiken hebben een ondiep wortelstelsel om te absorberen voedingsstoffen boven de permafrostlijn. Veel soorten groeien dicht bij elkaar voor warmte. Hun bladeren kunnen bij lage temperaturen fotosynthetiseren. Voorbeelden van arctische vegetatie zijn wilgen, papavers en paarse steenbreek. Er groeit niet veel in koude, ijzige Antarctica behalve mos en korstmossen.

Kussenplanten lijken op bosjes mos die zich aan de grond vastklampen. Hun lange penwortels penetreren rotsachtige grond en bieden een anker tijdens felle wind. Ze zijn goed aangepast aan voedingsarme substraten.

Grassen en zegges groeien op plekken waar de toendragrond goed gedraineerd is en voldoende voedingsstoffen heeft.

De oude man van de berg is een felgele wilde bloem die zijn naam dankt aan zijn zeer harige ogende uiterlijk. Wollige bladeren en stengels zorgen voor isolatie en bufferen de wind.

Alpiene zonnebloemen zijn heldergeel zoals de echte zonnebloemen van de Helianthus-familie. Alpine bloemhoofdjes kijken de hele dag naar het oosten, in plaats van de zon te volgen zoals Helianthus, als een aanpassing van sterke middagonweersbuien die uit het westen rollen.
Plantaanpassingen in de Taiga

Het taiga-bioom heeft wat overeenkomsten met het toendra-bioom. De taiga, ook wel het boreale bos genoemd, is een ooit verglaasd gebied in Eurazië en Noord-Amerika dat stukken permafrost heeft behouden. Net als de Arctische toendra hebben planten in het taiga-bioom zich aangepast aan moeilijke winters en een paar dagen zonder vorst te doden.

Naaldachtige bladeren en wasachtige jassen verminderen waterverlies door transpiratie. Donker gekleurd gebladerte is een aanpassing die helpt bij warmte-absorptie en fotosynthese. Lariksbossen overleven op plaatsen die te koud en onvruchtbaar zijn voor coniferen.

Voorbeelden van plantaanpassingen:

Sparren, dennen, tamarack en spar gedijen in koele temperaturen en houden water vast.

Arctisch cottongrass groeit op matten van sphagnum mos.