Da det siste Apollo-oppdraget var på vei til Månen for fire tiår siden, tok en av astronautene et øyeblikksbilde som er blant de mest berømte i NASAs historie. Det er kjent som fotografiet "blå marmor" fordi det viser Jorden, fra omtrent 28 000 mil unna, som en lys, virvlende og for det meste blå sfære. Den dominerende fargen var ikke overraskende - det er fargen på havene, som dekker nesten tre fjerdedeler av planeten.
Relatert innhold
- INFOGRAFISK: Light By the Numbers
Men Jorden er neppe unik i å ha vann. Det er overalt i universet; selv den støvete naboen Mars, det ser ut nå, var en gang sur.
Det som skiller jorden fra er ikke farget blått, men grønt, en grønn som er best verdsatt ikke fra verdensrommet, men på nært hold - i en frisklipt forstadsplen, i liljeputer på en froskedam, i et stativ av graner i fjellsiden . Det er det grønne av klorofyll og fotosyntesen.
Fotosyntese er naturens bruk av solenergi, dens måte å gjøre bruk av all den lysenergien som kommer fra solen. Moderne solceller gjør dette med halvledere, og høsten består av elektroner, som flyter etter at de blir begeistret av fotoner av lys. I naturen er elektronene begeistret i pigmentklorofyll, men det er bare et første skritt. Energien blir til slutt lagret i de kjemiske bindingene til sukkeret som sammen med oksygen er produktene fra fotosyntesen.
Disse produktene forvandlet jorden, oksygen som søtgjorde atmosfæren og sukkerene som ga mat. Sammen tillot de en lang og langsom oppblomstring av livet som til slutt inkluderte mange organismer - mennesker blant dem - som ikke kan fotosynteser.
Planter har brukt lys på denne overordnede måten for en stor del av jordens eksistens. Men hvordan fikk de muligheten til å fotosyntesen?
Det korte svaret er at de stjal det, for rundt en og et halvt år siden, da encellede organismer kalt protister oppslukt fotosyntetiserende bakterier. Over tid, gjennom overføring av gener hjulpet av en parasitt, ble de absorberte bakteriene en funksjonell del av protisten, slik at den fikk transformert sollys til næring. "De tre av dem fikk det til å skje, " sier evolusjonsbiologen Rutgers University Debashish Bhattacharya. “Livets tre innebærer mye oppfinnelse og stjeling.” En versjon av denne sollysdrevne, klorofyllholdige lille maskinen eksisterer i dag i planteceller. Det kalles en kloroplast.
Forskere lærer fortsatt om den komplekse prosessen, kalt endosymbiose, der en celle, som en protist, av en eller annen grunn absorberer andre levende ting for å skape noe ganske nytt i biologien.
Genetiske analyser av alger utført av Bhattacharya antyder at den sentrale endosymbiotiske hendelsen som gav planter motoren til fotosyntesen skjedde bare en gang i planeten vår tidlige historie, i en felles stamfar - en eneste mikroskopisk protist som gjorde grønt til den viktigste fargen på jorden.
Dette siste funnet tilfredsstiller et grunnleggende vitenskapsprinsipp: Den enkleste forklaringen er vanligvis den beste. Tanken om at endosymbiose ville ha oppstått en gang - før protistene divergerte og utviklet seg til forskjellige arter - er langt mer fornuftig enn alternativet: at endosymbiose dukket opp igjen med hver nye voksende art.
Å anskaffe seg maskineri til fotosyntesen ga de tidlige organismene en enorm evolusjonsfordel, en som de lett utnyttet. I løpet av millioner av år som fulgte, hjalp denne evnen til å bruke solens energi til å gi opphav til det store mangfoldet av levende ting på planeten. Da, som nå, utlignet lyset med livet.
