40年前に最後のアポロミッションが月に向かう途中、宇宙飛行士の一人がNASAの歴史の中で最も有名なスナップショットを撮りました。 「青い大理石」の写真として知られているのは、地球を約28, 000マイル離れたところから、明るく渦巻いてほとんど青い球体として示しているからです。 支配的な色は驚くべきものではありませんでした。それは、地球のほぼ4分の3を覆う海の色です。
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しかし、地球は水を持つことでほとんどユニークではありません。 それは宇宙のいたるところにあります。 あのほこりだらけの隣人である火星でさえ、今では明らかであるが、かつてはあふれていた。
地球を際立たせているのは、青ではなく緑です。緑は、宇宙からではなく、近くの緑に最適です。新鮮な郊外の芝生、カエルの池の百合、山腹のモミのスタンド。 葉緑素と光合成の緑です。
光合成は自然の太陽エネルギーへの取り組みであり、太陽から来るすべての光エネルギーを利用する方法です。 現代の太陽電池は半導体でこれを行い、収穫は光の光子によって励起された後に流れる電子で構成されます。 自然界では、電子は色素クロロフィルで励起されますが、それは最初の一歩にすぎません。 エネルギーは最終的に、酸素と一緒に光合成の産物である糖の化学結合に蓄積されます。
それらの製品は地球を変え、酸素が大気を甘くし、砂糖が食物を提供しました。 一緒になって、長くてゆっくりと生命が咲き、最終的には光合成できない多くの生物（その中の人間）が含まれるようになりました。
植物は、地球の存在の大部分のために、この基本的な方法で光を使用しています。 しかし、光合成の能力をどのようにして獲得したのでしょうか？
簡単な答えは、約10億年前、原生生物と呼ばれる単細胞生物が光合成細菌を飲み込んだとき、彼らがそれを盗んだということです。 時間が経つにつれて、寄生虫の助けを借りて遺伝子を伝達することで、吸収された細菌は原生生物の機能的な部分となり、日光を栄養に変換することができます。 「それらの3つがそれを実現しました」とラトガーズ大学の進化生物学者Debashish Bhattacharyaは言います。 「生命の木には多くの発明と窃盗が含まれます。」この太陽光駆動のクロロフィルを含む小さな機械のバージョンは、今日まで植物細胞に存在しています。 それは葉緑体と呼ばれます。
科学者たちは未だに内部共生と呼ばれる複雑なプロセスについて学んでいます。これは、原生生物のような細胞が何らかの理由で他の生物を吸収して、生物学でまったく新しいものを作り出すものです。
Bhattacharyaによって行われた藻類の遺伝分析は、植物に光合成のエンジンを与えた極めて重要な内部共生現象は、地球の初期の歴史で共通の祖先で1回だけ発生したことを示唆しています。
この最新の発見は、科学の基本原則を満たします。通常、最も簡単な説明が最良の説明です。 原生生物が異なる種に分岐して進化する前に、内部共生が一度発生したという考えは、代替よりもはるかに賢明です。つまり、新しい共生種ごとに内部共生が発生しました。
光合成の機構を獲得することで、それらの初期の生物に大きな進化上の利点がもたらされました。 数百万年にわたって、太陽のエネルギーを利用するこの能力は、地球上の生物の大きな多様性を生み出すのに役立ちました。 それから、今のように、光は命に匹敵しました。
