Các nghiên cứu về hóa thạch đã chỉ ra rằng cây cối từ đầu kỷ Devon trở về trước (cách đây khoảng 360 triệu năm) không được sum suê lá như bây giờ. Đa số thực vật đều trơ trụi trong một khoảng thời gian kéo dài đến 40 triệu năm.
Tại sao cây cối lại có lá và tại sao quá trình “triển khai” lá này lại kéo dài đến thế? Câu trả lời từ lâu đã là chủ đề của nhiều cuộc tranh luận khoa học. Mới đây, các nhà nghiên cứu thuộc hai trường đại học ở Anh đã đưa ra một giả thuyết, theo đó, lá chỉ được hình thành khi có sự thay đổi mạnh mẽ về lượng CO2 trong khí quyển.
CO2 là khí mà cây cối sử dụng để quang hợp. Vào đầu kỷ Devon, trái đất có quá nhiều khí này, nhiều đến mức cây chẳng cần hoặc chỉ cần rất ít lỗ khí (nơi chúng hút CO2 vào và nhả ôxy ra). Vì thế, hầu hết cây cối đều không có lá. Cá biệt, một số thực vật mọc những bộ phận giống như gai vậy.
Không có lỗ khí, nên nếu cây có lá, nhất là lá rộng, chúng sẽ phải chịu nhiệt độ rất cao của môi trường thời đó.
Nhưng rồi sau đó, nồng độ CO2 trong khí quyển bắt đầu giảm, cuối cùng chỉ còn lại khoảng 10% so với lượng ban đầu. Do vậy, cây cối buộc phải tiến hóa sao cho có nhiều lỗ khí hơn để hút đủ CO2, để giữ mát thân. Sự hình thành lá ở thực vật là một cách thức để thích nghi với môi trường. Nhờ có những chiếc lá chi chít lỗ khí, cây quang hợp được nhiều hơn và không bị nhiệt độ quá cao làm hại.
