Apabila misi Apollo terakhir sedang dalam perjalanan ke Bulan empat dekad yang lalu, salah seorang daripada angkasawan mengambil gambar yang merupakan antara yang paling terkenal dalam sejarah NASA. Ia dikenali sebagai gambar "marmar biru" kerana ia menunjukkan Bumi, dari kira-kira 28, 000 batu jauhnya, sebagai sfera cerah, berputar dan kebanyakannya biru. Warna yang dominan tidak menghairankan - ia adalah warna lautan, yang meliputi hampir tiga suku planet.
Kandungan Terkait
- INFOGRAPHIC: Light By the Numbers
Tetapi bumi tidak begitu unik dengan air. Di mana-mana di alam semesta; walaupun jiran berdarah Mars ini, kini jelas, pernah menjadi awash.
Apa yang membezakan Bumi bukan berwarna biru tetapi hijau, hijau yang paling dihargai bukan dari angkasa, tetapi lebih dekat dengan rumput pinggir jalan segar, di lily pad di kolam katak, di pendirian firs di pergunungan . Ia adalah hijau klorofil, dan fotosintesis.
Fotosintesis adalah pengambilan alam semula jadi terhadap tenaga solar, cara memanfaatkan semua tenaga cahaya yang berasal dari Matahari. Sel solar moden melakukan ini dengan semikonduktor, dan penuaian terdiri daripada elektron, yang mengalir selepas mereka teruja oleh foton cahaya. Sifat-sifat elektron teruja dalam klorofil pigmen, tetapi itu hanya langkah pertama. Tenaga ini akhirnya disimpan dalam ikatan kimia gula yang, bersama dengan oksigen, adalah produk fotosintesis.
Produk-produk tersebut mengubah Bumi, pemanfaatan oksigen atmosfera dan gula yang menyediakan makanan. Bersama-sama, mereka membenarkan kehidupan mekar yang panjang dan lambat yang akhirnya menyertakan banyak organisma-manusia di antara mereka-yang tidak dapat menimbulkan photosynthesize.
Tumbuh-tumbuhan telah menggunakan cahaya dalam cara primal ini untuk sebahagian besar kewujudan bumi. Tetapi bagaimana mereka mendapat keupayaan untuk photosynthesize?
Jawapannya pendek ialah mereka mencuri, kira-kira satu bilion dan setengah tahun yang lalu, apabila organisma bersel tunggal yang memanggil protikan menelan bakteris fotosintesis. Dari masa ke masa, melalui pemindahan gen yang dibantu oleh parasit, bakteria yang diserap menjadi bahagian berfungsi protista, yang membolehkannya mengubah cahaya matahari menjadi khasiat. "Ketiganya membuatnya berlaku, " kata ahli biologi evolusi Rutgers University, Debashish Bhattacharya. "Pohon kehidupan melibatkan banyak ciptaan dan pencurian." Versi mesin kecil yang dikendalikan oleh cahaya matahari, yang ada pada mesin ini, adalah hari ini dalam sel tumbuhan. Ia dipanggil chloroplast.
Para saintis masih belajar tentang proses kompleks yang dipanggil endosymbiosis, di mana sel, seperti protista, untuk sebab tertentu menyerap benda hidup lain untuk mencipta sesuatu yang baru dalam biologi.
Analisis genetik alga yang dijalankan oleh Bhattacharya menunjukkan bahawa peristiwa endosymbiotic yang penting yang membekalkan tumbuh-tumbuhan dengan enjin fotosintesis berlaku hanya sekali dalam sejarah awal planet kita, dalam leluhur bersama-satu protista mikroskopik tunggal yang membuat warna hijau paling penting di Bumi.
Temuan terbaru ini memenuhi prinsip asas sains: Penjelasan paling mudah biasanya adalah yang terbaik. Idea bahawa endosymbiosis akan berlaku sekali-sebelum protes menyimpang dan berkembang menjadi spesies yang berbeza- jauh lebih masuk akal daripada alternatif: endosymbiosis yang ditimbulkan semula dengan setiap spesies baru muncul.
Mendapatkan jentera fotosintesis memberikan organisma awal kelebihan evolusi yang besar, yang mereka dapat dieksploitasi. Selama berjuta-juta tahun yang seterusnya, keupayaan untuk memanfaatkan tenaga Matahari membantu menimbulkan kepelbagaian makhluk hidup di planet ini. Kemudian, seperti sekarang, kehidupan bersamaan cahaya.
