thumb|300px|Filogenetsko stablo biljaka. Monofiletske grupe su označene crnim, a parafitske plavim slovima slovima Evolucijska historija biljaka proučava biološku evoluciju biljaka, koja su opisana u vrlo različitim razinama složenosti, u rasponu od jednoćelijskih I složenih morskih mikroalgi i prvih kopnenih biljaka, kao što su mahovine, zatim pojave vaskularnih biljaka poput likopodija i paprati, dolaskom do razvoja najveće složenosti koja se primjećuje kod biljaka sa češerima (gimnosperme) i cvjetnica (angiospermi).
Porijeklo algi Podrijetlo svih biljaka povezano je s porijeklom prve biljne ćelije, koja tvori i prve alge, odnosno prve fotosintetske eukariote koji su već stekli prvi “plasto” (ili hloroplast). Filogenetski, odgovaraju kladusu Archaeplastida, za koje je prednožen taksonomski rang carstva Plantae (Cavalier-Smith 1998).T. Cavalier-Smith. 1998. A revised six-kingdom system of life. Biological Reviews, 73 : 203-266.
Simbiogenetičko porijeklo thumb|330px|Porijeklo prvih struktura, označenih kao plasto. Danas je prepoznato da porijeklo prve biljne ćelije počinje u procesu zvanom simbiogeneza ili serijska endosimbioza, nastalom slično izvoru prve eukariotske ćelije (eukariogeneza), koji se odvijao biološkom fuzijom cijanobakterija (fotosintetskih bakterija) i protozoa (heterotrofnih protista, biflagelata kladusa Corticata). Ovaj proces predstavlja primarnu endosimbiozu, gdje protozoa postupno obuhvata cijanobakteriju, od međusobnog simbiotskog odnosa do prisilnog integriranja ćelijskih mehanizama. To je pokazano na osnovu genetičke i ultrastrukturne sličnosti između plastida i cijanobakterija, gdje cijanobakterije pretrpe drastično smanjenje svog genoma, s gubitkom i / ili prijenosom gena u ćelijsko jedro.Olivier De Clerck et al. 2012 Diversity and Evolution of Algae Primary Endosymbiosis. Advances in Botanical Research, Volume 64, Elsevier Ltd. ISSN 0065-2296, http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-12-391499-6.00002-5
Historija thumb|140px|Alge prazinofite su jednoćelijske i smatraju se primitivnim.
Najstariji postulat o porijeklu biljaka jpotiče iz 1883. godine, kada je francuski botaničar Andreas Franz Wilhelm Schimper predložio da fotosintetski kapacitet biljnih ćelija može doći od cijanobakterija iz prirode. Godine 1904. Ernst Haeckel, promatrajući hloroplaste, predložio je da bi biljke evoluirale simbiozom između zelene ćelije i druge nezelene fagotropne ćelije, a 1909. Rus Konstantin Mereschkowski predstavio je hipotezu da je porijeklo hloroplasta potiče iz simbiotskih procesa i skovao pojam simbiogeneza.Ernst Haeckel, Die Lebenswunder, Stuttgart, 1904Margulis, Lynn (2002). Planeta simbiótico. Editorial Debate. p. 35. Konačno, to je dokazala teorija zvana serijska endosimbioza Lynna Margulisa (1967) i F.J.R. Taylora (1974).Taylor, F.J.R. 1974, Implications and extensions of the Serial Endosymbiosis Theory of the origin of eukaryotes Taxon 23 (2/3): 229-258.
Dokazi Evolucijske teorije o biljnom simbiogenetskom porijeklu imaju potporu u sličnosti između cijanobakterija i plastida. U glaukofita čiji se plastidi nazivaju cijanele, homologije se još uvijek opažaju na nivou membrane zbog prisustva galaktolipida, proteina i tipskog bakterijskog zida od peptidoglikana. Kružna DNK slična je prokariotskim i cijanobakterijskim genima, otkrivenim i u plazmi i u jedru. Ribosomi su prokariotske veličine: 70S. Plasto je osjetljiv na antibiotike poput streptomicina i kanamicina. Postoji sličnost u mehanizmima fotosistema (I i II), prisutnosti membrana tilakoida sa cijanobakterijskim fotosintetskim pigmentima, kao što su hlorofil i karoten, pored prisustva fikobilisoma kod glaukofita i rodofita.
Hronologija Procjenjuje se da bi prva alga (Archaeplastida) mogla poticati iz proterozoik€mezoproterozoika, prije nešto više od 1.500 miliona godina i crvenih algi (Rhodophytina) diverzificiranih u današnje skupine prije oko 1.200 miliona godina. Najstariji fosil višećelijskih algi je Bangiomorpha, star oko 1.200 miliona godina. Diverzifikacija zelenih algi (Chlorophyta, Streptophyta) u svojim trenutnim podgrupama počela je prije oko 1.000 miliona godina, počevši od Neoproterozoika.
Evolucija algi thumb|150px|Delisea, alga iz porodice Florideophyceae. Jedan od najvažnijih faktora koji je usmjeravao evoluciju i diverzifikaciju algi je utjecaj okoline. Alge Rhodophyta su podijeljene u dvije vrlo stare grupe: Cyanidiophyceae, koje su jednobojne u modrozelene stukture; alge koje su preživjele u termokiseloj sredini (pH oko 0,05 do 3, uz temperature od gotovo 56 °C. U takvim okruženjima, obično se nalaze samo prokariotski organizmi ekstremofili. Sdruge strane, crvene alge (kladus Rhodophytina), razvile surodoplaste sa crvenim pigmentima, što je pogodovalo apsorpciji plave svjetlosti, omogućujući takvim algama da nastane dubinu do oko 268 m i sa samo 0,0005% sunčeve svjetlosti.Guillaume Barbier et al 2005. Comparative Genomics of Two Closely Related Unicellular Thermo-Acidophilic Red Algae, Galdieria sulphuraria and Cyanidioschyzon merolae. Plant Physiol. 2005 Feb; 137(2): 460–474. doi: 10.1104/pp.104.051169Wise, R.R. 2006. The diversity of plastid form and function. In: Wise, R.R. and J.K. Hoober. The Structure and Function of Plastids, Springer, Amsterdam, pp. 3-26.
thumb|left|160px|[ Durvillaea antarctica]], smeđe alge (Ochrophyta). Iz crvenih algi i njihove interakcije s drugim protistima, pojavila se nova vrsta algi: opet simbiogeneza djeluje kao važan evolucijski faktor, budući da hromofitne alge (Chromista) potiču iz sekundarne endosimbioze između dvobičastih protista i crvenih algi, iako je također moguće da se radilo o nekoliko neovisnih endosimbiotskih događaja. Zato, alge kriptofite, haptofite okrofite (potonje poznate kao alge heterokonte, kao što je feofit) imaju plastide okružene sa četiri membrane i imaju hlorofil a i c. Druge sekundarne, tercijarne i neke primarne endosimbioze stvorile su više grupa algi. Ove nove vrste algi nisu klasificirane u carstvo Plantae. thumb|180px|Morska zelena salata, zelena alga sa hlorofilom Zelene alge, zbog vrste pigmentacije koju daju hlorofili a i b, zahtijevaju dobro osvjetljenje, pa se šire u površinske vode; hlorofiti su se uglavnom proširili u morskim ekosistemima, karofiti su su rasprostranjeni u slatkovodnim okruženjima. Jednoćelijske zelene alge bile su dominantne u fitoplanktonu paleozoika, o čemu svjedoče fosili tipa prazinofita. Tokom mezozoika, morske zelene alge postepeno su se proriedile, u korist kormofitnih algi (koje sadrže rodoplaste), kao što su kokolitofore, dijatomeje i dinoflagelate s. Prisustvo zelenih algi karofita u slatkovodnim ekosistemima, dovelo je do pojave i naknadne kolonizacije svih kontinenata, novom grupom koju danas zovemo kopnene biljke.
Filogenija plastida Iako filogenija algi još nije dobro usaglašena, nedavna studija (2015) koja se temelji na plastidnom genomuTereza Ševčíková et al 2015. Updating algal evolutionary relationships through plastid genome sequencing. Scientific Reports 5, Article number: 10134 (2015) doi:10.1038/srep10134 a uzimajući u obzir raspodjelu glavnih pigmenata,S. W. Jeffrey 1976. The occurrence of chlorophyll c1 and c2 in algae Journal of Phycology. Volume 12, Issue 3, pages 349–354Shinichi Takaichi 2011. Carotenoids in Algae: Distributions, Biosyntheses and Functions. Mar Drugs. 2011; 9(6): 1101–1118. dobiva se sljedeći rezultat (kladogram):
Ovaj kladogram omogućava opažanje da, iako su alge polifiletna skupina prema svom nuklearnom genomu, počevši od plastidnog genoma, naprotiv tome, sve alge i biljke su povezane. Archaeplastida (etimološki, stari plasto) uključuju porijeklo biljne ćelije; sadrže hlorofil a i karoten, pigmente cijanobakterijskog porijekla koji su univerzalni, kao što se javljaju u svim algama i biljkama. Hlorofil b pojavljuje se u kladusu hloroplastide (= zelenoplastidne, sinonim za Viridiplantae), koji se javlja u hloroplastima zelenih algi i kopnenih biljaka. Fikobiliproteinu su cijanobakterijskog porijekla i očuvani su u rodofitima i glaukofit.
Serijska endosimbioza thumb|150px|Euglena mutabilis (Euglenophyceae) Hlorofili c (varijante c1 i c2) pojavljuju se u plastu prethodnika kromofitnih algi (hromatske alge). Prva izvedena alga bila bi kriptofit, koja bi nastala iz sekundarne endosimbioze s crvenim algama: crveni pigment fikoerintrin i r-fikocijanin su karakteristični za rodoplaste crvenih algi i kriptofita,John W. Stiller et al. 2014, The evolution of photosynthesis in chromist algae through serial endosymbioses. Nature Communications 5, Article number: 5764 doi:10.1038/ncomms6764 a haptofite i okrofite prati prisustvo karotenoidnih pigmenata fukoksantina i diatoksantina, također hlorofila c3, a obje grupe imaju afinitet u strukturi tilakoida.Robert A. Andersen 2003-2004 Biology and systematics of heterokont and haptophyte algae. Am. J. Bot. October 2004 vol. 91 no. 10 1508-1522 Sukcesivni endosimbiotski događaji proizveli su više grupa algi: alge Chromerida su Alveolata koje su nastale iz tercijarne endosimbioze sa okrofitnim mikroalgama, dok su se Euglenophyceae (Euglenozoa) i Chlorarachniophyta (Cercozoa) pojavile neovisnom sekundarnom endosimbiozom sa hlorofitama. S druge strane, dinoflagelatne fotosintetske alge imaju složeniju i noviju evolucijsku istoriju, jer je nekoliko njih nastalo naknadnom endosimbiozom s hlorofitama, haptofitama, kriptofitama i ohrofitnim mikroalgama kao što je dijatomeje i silikoflagelati.
Višećelijske biljke Evolucija višećelijskih oblika javlja se u više navrata, što se može primijetiti kod crvenih, smeđih, hlorofitnih i karofitnih algi. Međutim, moguće je da se to dogodilo u više drugih slučajeva, jer postoje grupe koje imaju i jednoćelijske i višećelijske oblike, kao što je opaženo u tri potkladusa skupine Chlorophytina (Ulvophyceae, Chlorophyceae i Trebouxiophyceae). Skupina prazinofite je takođe višećelijska: Palmophyllales.
U Streptophyta postoje dvije bazne karofitne alge koje su jednostanične: Mesostigma i Chlorokybus, ostatak karofita i kopnenih biljaka čine oblici neimenovana kladusa višećelijskih streptofita. Uočljiva je postupnost nastanka višećelijskih oblika u svojoj složenosti; u Klebsormidiales postoje jednostavne nitaste, u konjugiranim algama (Zygnematophyceae) vlakna su razgranata, ali postoje i jednoćelijske, zatim se pojavljuju Coleochaetales koje predstavljaju tkivo parenhima, u Charales razvijaju se makroalge i konačno se u Embryophyta pojavljuju prve kopnene biljke. thumb|210px|Rod Chara obuhvata makroalge karofite. Prema većini studija, alge Charales su blizu kopnenih biljaka, tvoreći sa njima kladus, koji se zove Streptophytina. thumb|550px|Evolucijska historija morfologije zelenih algi. U crvenim algama, višećelijske se javljaju u tri grupe: Stylonematophyceae, Compsopogonophyceae i u kladusu Rhodophytina, koji uključuje klase: Bangiophyceae i Florideophyceae. Među hromatskim algama postoji jedna višećelijska grupa: Phaeophyceae, koje su u Ochrophyta poznate kao smeđe ili feofilne alge, visoko razvijene i čelijska diferencijacija tkivno diferencirane
Kolonizacija kopna thumb|180px| Prikazane u plavoj i zelenoj boji, dvije vrste fosilnih spora iz silura.