Lorsque la dernière mission Apollo était en route pour la Lune, il y a quatre décennies, l’un des astronautes a pris un cliché qui compte parmi les plus célèbres de l’histoire de la NASA. Cette photographie est connue sous le nom de « marbre bleu » car elle montre la Terre, à une distance d’environ 28 000 miles, comme une sphère brillante, tourbillonnante et essentiellement bleue. La couleur dominante n’était pas surprenante – c’est la couleur des océans, qui couvrent près des trois quarts de la planète.

Mais la Terre n’est guère unique à posséder de l’eau. Il y en a partout dans l’univers ; même cette voisine poussiéreuse qu’est Mars, on s’en aperçoit maintenant, était autrefois inondée.

Ce qui distingue la Terre n’est pas le bleu coloré mais le vert, un vert qui s’apprécie mieux non pas depuis l’espace, mais de près – dans une pelouse de banlieue fraîchement coupée, dans les nénuphars d’un étang à grenouilles, dans un peuplement de sapins à flanc de montagne. C’est le vert de la chlorophylle et de la photosynthèse.

La photosynthèse est la version naturelle de l’énergie solaire, sa façon d’utiliser toute l’énergie lumineuse provenant du Soleil. Les cellules solaires modernes le font avec des semi-conducteurs, et la récolte est constituée d’électrons, qui circulent après avoir été excités par des photons de lumière. Dans la nature, les électrons sont excités dans le pigment chlorophylle, mais ce n’est qu’une première étape. L’énergie est finalement stockée dans les liaisons chimiques des sucres qui, avec l’oxygène, sont les produits de la photosynthèse.

Ces produits ont transformé la Terre, l’oxygène adoucissant l’atmosphère et les sucres fournissant la nourriture. Ensemble, ils ont permis une longue et lente floraison de la vie qui a finalement inclus de nombreux organismes – dont les humains – qui ne peuvent pas photosynthétiser.

Les plantes ont utilisé la lumière de cette manière primitive pour une grande partie de l’existence de la Terre. Mais comment ont-elles acquis la capacité de photosynthétiser ?

La réponse courte est qu’elles l’ont volée, il y a environ un milliard et demi d’années, lorsque des organismes unicellulaires appelés protistes ont englouti des bactéries photosynthétisantes. Au fil du temps, grâce à un transfert de gènes facilité par un parasite, la bactérie absorbée est devenue une partie fonctionnelle du protiste, lui permettant de transformer la lumière du soleil en nourriture. « C’est à eux trois que cela s’est produit », explique Debashish Bhattacharya, biologiste évolutionniste à l’université Rutgers. « L’arbre de la vie implique beaucoup d’inventions et de vols ». Une version de cette petite machine alimentée par la lumière du soleil et contenant de la chlorophylle existe encore aujourd’hui dans les cellules végétales. On l’appelle un chloroplaste.

Les scientifiques en sont encore à apprendre le processus complexe, appelé endosymbiose, par lequel une cellule, comme un protiste, absorbe pour une raison quelconque d’autres êtres vivants pour créer quelque chose d’assez nouveau en biologie.

Les analyses génétiques des algues menées par Bhattacharya suggèrent que l’événement endosymbiotique pivot qui a doté les plantes du moteur de la photosynthèse ne s’est produit qu’une seule fois au début de l’histoire de notre planète, chez un ancêtre commun – un seul protiste microscopique qui a fait du vert la couleur la plus importante sur Terre.

Cette dernière découverte satisfait à un principe de base de la science : L’explication la plus simple est généralement la meilleure. L’idée que l’endosymbiose se serait produite une fois – avant que les protistes ne divergent et n’évoluent en différentes espèces – est bien plus sensée que l’alternative : que l’endosymbiose se reproduise avec chaque nouvelle espèce émergente.

L’acquisition de la machinerie de la photosynthèse a donné à ces premiers organismes un énorme avantage évolutif, qu’ils ont rapidement exploité. Au cours des millions d’années qui ont suivi, cette capacité à utiliser l’énergie du Soleil a contribué à donner naissance à la grande diversité des êtres vivants de la planète. A l’époque, comme aujourd’hui, la lumière était synonyme de vie.