Amikor az utolsó Apollo-misszió négy évtizeddel ezelőtt úton volt a Hold felé, az egyik űrhajós olyan felvételt készített, amely a NASA történetének leghíresebbjei közé tartozik. A fényképet “kék márvány” néven ismerik, mert a Földet mintegy 28 000 mérföld távolságból fényes, kavargó, többnyire kék gömbként ábrázolja. Az uralkodó szín nem volt meglepő – ez az óceánok színe, amelyek a bolygó közel háromnegyedét borítják.

De a Föld aligha egyedülálló abban, hogy vízzel rendelkezik. A világegyetemben mindenütt van; még a poros szomszéd Mars is, mint most kiderült, valaha vízzel volt tele.

A Földet nem a kék szín különbözteti meg, hanem a zöld, egy olyan zöld, amelyet nem az űrből, hanem közelről lehet a legjobban értékelni – egy frissen nyírt külvárosi gyepen, egy békató liliompárnáiban, egy hegyoldalon álló fenyőerdőben. Ez a klorofill és a fotoszintézis zöldje.

A fotoszintézis a természet napenergia-hasznosítása, a Napból érkező fényenergia felhasználásának módja. A modern napelemek ezt félvezetőkkel végzik, a termés pedig elektronokból áll, amelyek a fényfotonok által gerjesztett elektronok után áramlanak. A természetben az elektronokat a klorofill pigmentben gerjesztik, de ez csak az első lépés. Az energia végül a cukrok kémiai kötéseiben tárolódik, amelyek az oxigénnel együtt a fotoszintézis termékei.

Ezek a termékek átalakították a Földet, az oxigén megédesítette a légkört, a cukrok pedig táplálékot biztosítottak. Együttesen lehetővé tették az élet hosszú és lassú virágzását, amely végül számos olyan szervezetet – köztük az embereket – is magába foglalt, amelyek nem képesek fotoszintézisre.

A növények a Föld létezésének nagy részében ilyen ősi módon használták a fényt. De hogyan tettek szert a fotoszintézis képességére?

A rövid válasz az, hogy ellopták azt, körülbelül másfél milliárd évvel ezelőtt, amikor a protisztáknak nevezett egysejtűek elnyelték a fotoszintetizáló baktériumokat. Idővel egy parazita által segített génátvitel révén a felszívott baktérium a protiszt funkcionális részévé vált, lehetővé téve számára, hogy a napfényt táplálékká alakítsa át. “Ők hárman tették ezt lehetővé” – mondja Debashish Bhattacharya, a Rutgers Egyetem evolúcióbiológusa. “Az élet fája rengeteg találmányt és lopást foglal magában.” Ennek a napfény által vezérelt, klorofillt tartalmazó kis gépezetnek egy változata a mai napig létezik a növényi sejtekben. Ezt kloroplasztisznak nevezik.

A tudósok még mindig tanulják az endoszimbiózisnak nevezett összetett folyamatot, amelynek során egy sejt, például egy protista, valamilyen okból más élőlényeket vesz magához, hogy valami egészen újat hozzon létre a biológiában.

A Bhattacharya által végzett algák genetikai elemzései arra utalnak, hogy az a kulcsfontosságú endoszimbiózis, amely a növényeket a fotoszintézis motorjával ruházta fel, csak egyszer történt meg bolygónk korai történetében, egy közös ősben – egyetlen mikroszkopikus protisztben, amely a zöldet a Föld legfontosabb színévé tette.

Ez a legújabb felfedezés a tudomány egyik alapelvének felel meg: A legegyszerűbb magyarázat általában a legjobb. Az az elképzelés, hogy az endoszimbiózis egyszer következett be – mielőtt a protiszták szétváltak és különböző fajokká fejlődtek -, sokkal értelmesebb, mint az alternatíva: hogy az endoszimbiózis minden egyes újonnan megjelenő fajjal újra és újra megismétlődött.

A fotoszintézis gépezetének elsajátítása hatalmas evolúciós előnyt jelentett ezeknek a korai szervezeteknek, amit könnyen ki is használtak. Az ezt követő évmilliók során ez a képesség, hogy a Nap energiáját hasznosítani tudják, hozzájárult a bolygón élő élőlények nagyfokú változatosságának kialakulásához. Akkor is, mint ma, a fény egyenlő volt az élettel.