Kun viimeinen Apollo-lento oli matkalla Kuuhun neljä vuosikymmentä sitten, eräs astronautti otti valokuvan, joka on yksi NASAn historian kuuluisimmista. Se tunnetaan nimellä ”sininen marmori” -kuva, koska siinä Maa näkyy noin 28 000 kilometrin etäisyydeltä kirkkaana, pyörteisenä ja enimmäkseen sinisenä pallona. Vallitseva väri ei ollut yllättävä – se on valtamerien väri, jotka peittävät lähes kolme neljäsosaa planeetasta.

Mutta Maa tuskin on ainoa maa, jolla on vettä. Sitä on kaikkialla maailmankaikkeudessa; jopa pölyinen naapuri Mars, kuten nyt on käynyt ilmi, oli aikoinaan veden vallassa.

Mikä erottaa Maasta, se ei ole sinistä vaan vihreää, vihreää, jota ei voi parhaiten arvostaa avaruudesta käsin vaan läheltä – tuoreesta leikatusta esikaupungin nurmikosta, sammakkolammen liljapatjoista, vuorenrinteellä olevasta kuusikosta. Se on klorofyllin ja fotosynteesin vihreää.

Fotosynteesi on luonnon tapa hyödyntää aurinkoenergiaa, sen tapa hyödyntää kaikki auringosta tuleva valoenergia. Nykyaikaiset aurinkokennot tekevät tämän puolijohteiden avulla, ja sato koostuu elektroneista, jotka virtaavat sen jälkeen, kun valofotonit ovat herättäneet ne. Luonnossa elektronit herätetään klorofylli-pigmentissä, mutta se on vasta ensimmäinen vaihe. Energia varastoituu lopulta niiden sokerien kemiallisiin sidoksiin, jotka yhdessä hapen kanssa ovat fotosynteesin tuotteita.

Nämä tuotteet muuttivat maapalloa, happi makeuttaa ilmakehän ja sokerit tarjoavat ravintoa. Yhdessä ne mahdollistivat elämän pitkän ja hitaan kukoistuksen, johon lopulta kuului monia organismeja – muun muassa ihmisiä – jotka eivät kykene fotosynteesiin.

Kasvit ovat käyttäneet valoa tällä alkukantaisella tavalla suuren osan maapallon olemassaolosta. Mutta miten ne saivat kyvyn fotosynteesiin?

Lyhyt vastaus on, että ne varastivat sen noin puolitoista miljardia vuotta sitten, kun protisteiksi kutsutut yksisoluiset organismit nielaisivat fotosynteesiä harjoittavat bakteerit. Ajan kuluessa loisen avustaman geenien siirron kautta imeytyneistä bakteereista tuli toimiva osa protistia, jonka avulla se pystyi muuttamaan auringonvalon ravinnoksi. ”Ne kolme saivat sen aikaan”, sanoo Rutgersin yliopiston evoluutiobiologi Debashish Bhattacharya. ”Elämän puuhun kuuluu paljon keksimistä ja varastamista.” Versio tästä auringonvaloa käyttävästä, klorofylliä sisältävästä pienestä koneesta on edelleen olemassa kasvisoluissa. Sitä kutsutaan kloroplastiksi.

Tutkijat oppivat edelleen endosymbioosiksi kutsutusta monimutkaisesta prosessista, jossa solu, kuten alkueläin, jostain syystä imee itseensä muita eläviä olentoja luodakseen jotain aivan uutta biologiassa.

Bhattacharyan suorittamat levien geneettiset analyysit viittaavat siihen, että keskeinen endosymbioottinen tapahtuma, joka antoi kasveille fotosynteesin moottorin, tapahtui vain kerran planeettamme varhaishistoriassa, yhdessä yhteisessä esi-isässä – yhdessä ainoassa mikroskooppisessa alkueläimessä, joka teki vihreästä maapallon tärkeimmän värin.

Tämä viimeisin havainto täyttää tieteen perusperiaatteen: Yksinkertaisin selitys on yleensä paras. Ajatus siitä, että endosymbioosi olisi tapahtunut kerran – ennen kuin protistit erosivat toisistaan ja kehittyivät eri lajeiksi – on paljon järkevämpi kuin vaihtoehto: että endosymbioosi toistui jokaisen uuden kehittyvän lajin myötä.

Fotosynteesin koneiston omaksuminen antoi näille varhaisille organismeille valtavan evolutiivisen etulyöntiaseman, jota ne hyödynsivät helposti. Seuraavien miljoonien vuosien aikana tämä kyky hyödyntää auringon energiaa auttoi synnyttämään planeetan eliöiden suuren monimuotoisuuden. Silloin, kuten nytkin, valo oli yhtä kuin elämä.