從目前的化石記錄來看，中泥盆世具有真正根系的植物并不多見，到了更晚時(shí)期，復(fù)雜而深度延展的根系才在植物界中變得廣泛起來?？梢?，直到早、中泥盆世，古植物才與現(xiàn)生植物一樣，已經(jīng)完全具備了根、莖、葉的分化。

植物首次登上陸地之后，逐漸具有了功能完善的根、莖、葉等器官，但這些器官并不是同時(shí)出現(xiàn)的。

莖是所有陸生植物都必須具備的器官。因?yàn)榍o中隱藏著維管束組織，而維管束不僅是陸生植物輸導(dǎo)水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的通道，還是植物的支撐器官。陸生植物如果沒有維管束，就相當(dāng)于人沒有血管一樣。任何一種陸生植物，從最古老、最原始的種類，到今天各種復(fù)雜、高等的植物，都具有莖。莖因此成為陸生植物最早出現(xiàn)、最不可缺少的植物體器官。

葉是植物用來呼吸和進(jìn)行光合作用的器官。通過葉子中的葉綠素，植物可以將水分、二氧化碳轉(zhuǎn)化為自身需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。但早期陸生植物并沒有葉子，而是利用莖干表面的氣孔進(jìn)行呼吸，也通過莖進(jìn)行光合作用。一般認(rèn)為，陸生植物的葉由莖演化而來。

根的出現(xiàn)要復(fù)雜一些。根的主要功能有兩個(gè)，分別是將植物固著在陸地上，以及從土壤中吸收水和營(yíng)養(yǎng)成分。最早的陸生植物并不具有真正的根，而僅具有大部分都暴露在空氣中的假根（有時(shí)被稱為“氣生根”，字面意思就是暴露在空氣中的根）。假根依靠細(xì)小的根毛來固定植物體，一般都長(zhǎng)在矮小的、相對(duì)原始的草本植物上。隨著植物體形不斷增大，需要有更加穩(wěn)固、更加粗壯的根系才能保證植物體自身的支撐與營(yíng)養(yǎng)吸收。相對(duì)而言，植物的根并不容易保存成為化石，中國(guó)云南早泥盆世的地層中的一種特殊埋藏的工蕨植物化石為人們展示了最古老的植物根系，這種工蕨植物可能是半水生的，植株整體不高。

到了中泥盆世，陸生植物演化出了復(fù)雜的根。但是值得一提的是，從目前的化石記錄來看，中泥盆世具有真正根系的植物并不多見，到了更晚時(shí)期，復(fù)雜而深度延展的根系才在植物界中變得廣泛起來。可見，直到早、中泥盆世，古植物才與現(xiàn)生植物一樣，已經(jīng)完全具備了根、莖、葉的分化。