Amikor az utolsó Apollo-misszió négy évtizeddel ezelőtt haladt a Holdra, az egyik űrhajós pillanatfelvételt készített, amely a NASA története egyik leghíresebb része. A „kék márvány” fényképként ismert, mivel körülbelül 28 000 mérföld távolságban a Földet fényes, kavargó és leginkább kék gömbként ábrázolja. A domináns szín nem volt meglepő - ez az óceánok színe, amelyek a bolygó majdnem háromnegyedét lefedik.
kapcsolodo tartalom
- INFOGRÁFIA: Világos a számoknál
De a Föld alig egyedülálló azzal, hogy rendelkezik vízvel. Mindenhol az univerzumban van; még a poros szomszéd Mars, most már nyilvánvaló, egyszer mosakodtak.
Amit a Föld elkülönít, nem kék, hanem zöld színű, egy olyan zöld, amelyet leginkább az űrből, hanem közelről lehet megbecsülni - frissen vágott külvárosi gyepben, béka tavi liliompárnájában, fenyőállomáson a hegyoldalon . Ez a klorofill és a fotoszintézis zölde.
A fotoszintézis a természet napenergia-felhasználása, azaz a Napból származó fényenergia felhasználásának módja. A modern napelemek ezt félvezetőkkel teszik, és a betakarítás elektronokból áll, amelyek azután folynak, hogy a fény fotonjai gerjesztik őket. A természetben az elektronok gerjesztik a klorofill pigmentet, de ez csak egy első lépés. Az energiát végül a cukrok kémiai kötéseiben tárolják, amelyek az oxigén mellett a fotoszintézis termékei.
Ezek a termékek átalakították a Földet, az atmoszférát édesítő oxigén és az élelmet biztosító cukrok. Együtt lehetővé tették az élet hosszú és lassú virágzását, amely végül számos olyan szervezetet - köztük embert - foglal magában, amelyek nem képesek fotoszintetizálni.
A növények a primer módon használják a fényt a Föld létezésének nagy darabjára. De hogyan szerezték meg a fotoszintetizációs képességet?
A rövid válasz az, hogy ellopták mintegy másfél milliárd évvel ezelőtt, amikor a protistáknak nevezett egysejtű organizmusok fotoszintetizáló baktériumokat burkoltak be. Idővel, a gének átvitelével, amelyet egy parazita támogatott, az abszorbeált baktériumok a protisz funkcionális részévé váltak, lehetővé téve a napfény táplálékká történő átalakítását. „Hárman sikerült megtenniük” - mondja Deutashish Bhattacharya a Rutgers Egyetem evolúciós biológusa. „Az életfája sok feltalálást és lopást foglal magában.” A napfény által vezérelt, klorofilltartalmú kisgép verziója a mai napig létezik a növényi sejtekben. Ezt kloroplasztnak nevezzük.
A tudósok még mindig tanulnak az endoszimbiózisnak nevezett komplex folyamatról, amelynek során a sejt, mint egy protista, valamilyen okból más élőlényeket is felszív, hogy valami egészen új dolgot hozzon létre a biológiában.
Az algák genetikai elemzése, amelyet Bhattacharya végez, arra utal, hogy a növények fotoszintézis motorjával ellátott központi jelentőségű endosimbiotikus esemény csak egyszer történt a bolygó korai története során, egy közös ősben - egyetlen mikroszkópos protisz, amely a Föld legfontosabb színét zöldvé tette.
Ez a legújabb megállapítás megfelel a tudomány alapelvének: A legegyszerűbb magyarázat általában a legjobb. Az az elképzelés, hogy az endoszimbiózis egyszer megtörtént volna - még mielőtt a protisták különböztek és különféle fajokká fejlődtek -, sokkal ésszerűbb, mint az alternatíva: hogy az endoszimbiózis minden új feltörekvő fajjal megismétlődik.
A fotoszintézis gépeinek megszerzése óriási evolúciós előnyt adott a korai organizmusoknak, amelyeket könnyen felhasználhattak. Az ezt követő millió évek során ez a Nap energia felhasználásának képessége elősegítette az élőlények sokféleségének kialakulását a bolygón. Akkor, mint most, a fény egyenlő az élettel.
