Když byla poslední mise Apolla na cestě na Měsíc před čtyřmi desítkami let, jeden z astronautů pořídil snímek, který patří k nejslavnějším v historii NASA. Je známa jako „modrá mramorová“ fotografie, protože ukazuje Zemi, vzdálenou asi 28 000 mil, jako jasnou, vířící a většinou modrou kouli. Dominantní barva nebyla překvapující - je to barva oceánů, která pokrývá téměř tři čtvrtiny planety.
Související obsah
- INFOGRAPHIC: Světlo čísly
Ale Země je sotva jedinečná, když má vodu. Je to všude ve vesmíru; i ten zaprášený soused Mars, jak je nyní patrné, byl kdysi zaplavený.
To, co odlišuje Zemi, není modré, ale zelené, zelené, které se nejlépe neuznává z vesmíru, ale zblízka - v čerstvě řezané příměstské trávníku, v liliových polštářích na žabím rybníku, ve stojanu jedlí na úbočí hory . Je to zelená chlorofyl a fotosyntéza.
Fotosyntéza je přírodním pojetím sluneční energie, jejím způsobem využití veškeré té světelné energie, která pochází ze Slunce. Moderní solární články to dělají s polovodiči a sklizeň sestává z elektronů, které proudí poté, co jsou vzrušeny fotony světla. V přírodě jsou elektrony v pigmentovém chlorofylu vzrušeny, ale je to jen první krok. Energie je nakonec uložena v chemických vazbách cukrů, které spolu s kyslíkem jsou produkty fotosyntézy.
Tyto produkty transformovaly Zemi, kyslík osladil atmosféru a cukry dodávající jídlo. Společně umožňovali dlouhý a pomalý rozkvět života, který nakonec zahrnoval mnoho organismů - mezi nimi i lidi - které nemohou fotosyntetizovat.
Rostliny využívaly světlo tímto prvotním způsobem pro velkou část pozemské existence. Jak ale získali schopnost fotosyntézy?
Krátkou odpovědí je, že ji ukradli, asi před miliardou a půl lety, když jednobuněčné organismy zvané protisté pohltily fotosyntetizující bakterie. V průběhu času se prostřednictvím přenosu genů podporovaných parazitem absorbované bakterie staly funkční částí protistu, což jí umožnilo přeměnit sluneční světlo na výživu. "Všichni tři to dokázali, " říká evoluční biolog Rutgers University Debashish Bhattacharya. „Strom života zahrnuje spoustu vynálezů a krádeží.“ Verze tohoto malého stroje na bázi chlorofylu s obsahem slunečního záření existuje dodnes v rostlinných buňkách. Říká se tomu chloroplast.
Vědci se stále učí o komplexním procesu zvaném endosymbióza, kterým buňka, jako protist, z nějakého důvodu absorbuje jiné živé věci, aby vytvořila něco zcela nového v biologii.
Genetické analýzy řas prováděné Bhattacharyou naznačují, že klíčová endosymbiotická událost, která obdařila rostliny motorem fotosyntézy, se stala jen jednou v rané historii naší planety, ve společném předku - jediném mikroskopickém protistovi, který učinil zelenou nejdůležitější barvou na Zemi.
Toto nejnovější zjištění splňuje základní princip vědy: Nejjednodušší vysvětlení je obvykle nejlepší. Myšlenka, že by endosymbiosa nastala jednou - dříve, než se protisté rozloží a vyvinou se na různé druhy - je mnohem rozumnější než alternativa: že endosymbiosa se objevuje znovu u každého nově se objevujícího druhu.
Pořízení aparátu fotosyntézy poskytlo těmto raným organismům obrovskou evoluční výhodu, kterou snadno využili. V průběhu následujících miliónů let tato schopnost využívat sluneční energii pomohla vést k velké rozmanitosti živých věcí na planetě. Pak, jako nyní, světlo odpovídalo životu.
