Toen de laatste Apollo missie op weg was naar de Maan, vier decennia geleden, maakte een van de astronauten een foto die tot de beroemdste uit de NASA geschiedenis behoort. Hij staat bekend als de “blauwe knikker” foto omdat hij de Aarde toont, van op ongeveer 28.000 mijl afstand, als een heldere, wervelende en overwegend blauwe bol. De overheersende kleur was niet verrassend – het is de kleur van de oceanen, die bijna driekwart van de planeet bedekken.

Maar de aarde is niet uniek in het hebben van water. Het is overal in het heelal; zelfs dat stoffige buurland Mars, zo blijkt nu, was ooit overspoeld.

Wat de aarde onderscheidt is niet blauw gekleurd, maar groen, een groen dat het best gewaardeerd wordt, niet vanuit de ruimte, maar van dichtbij – in een vers gemaaid gazon in de voorsteden, in lelieblad op een kikkerpoel, in een sparrenbos op een berghelling. Het is het groen van chlorofyl, en van fotosynthese.

Fotosynthese is de manier van de natuur om zonne-energie op te wekken, om gebruik te maken van al die lichtenergie die van de zon komt. Moderne zonnecellen doen dit met halfgeleiders, en de oogst bestaat uit elektronen, die stromen nadat ze zijn geëxciteerd door fotonen van licht. In de natuur worden de elektronen aangeslagen in het pigment chlorofyl, maar dat is slechts een eerste stap. De energie wordt uiteindelijk opgeslagen in de chemische bindingen van de suikers die, samen met zuurstof, de producten van fotosynthese zijn.

Die producten transformeerden de aarde, de zuurstof verzoette de atmosfeer en de suikers leverden voedsel. Samen maakten zij een lange en langzame bloei van het leven mogelijk, die uiteindelijk ook veel organismen omvatte – waaronder de mens – die niet aan fotosynthese kunnen doen.

Planten hebben licht op deze oerwijze gebruikt gedurende een groot deel van het bestaan van de Aarde. Maar hoe zijn ze aan fotosynthese gekomen?

Het korte antwoord is dat ze het hebben gestolen, zo’n anderhalf miljard jaar geleden, toen eencellige organismen, protisten genaamd, fotosynthetiserende bacteriën opslokten. Na verloop van tijd, door de overdracht van genen, geholpen door een parasiet, werden de geabsorbeerde bacteriën een functioneel onderdeel van de protist, waardoor deze zonlicht kon omzetten in voedsel. “Met z’n drieën is het gelukt,” zegt evolutiebioloog Debashish Bhattacharya van de Rutgers Universiteit. “De boom van het leven impliceert veel uitvinden en stelen.” Een versie van dit door zonlicht aangedreven, chlorofyl-bevattend machientje bestaat tot op de dag van vandaag in plantencellen. Het wordt een chloroplast genoemd.

Wetenschappers leren nog steeds over het complexe proces, endosymbiose genaamd, waarbij een cel, zoals een protist, om de een of andere reden andere levende wezens absorbeert om iets heel nieuws in de biologie te creëren.

Genetische analyses van algen, uitgevoerd door Bhattacharya, suggereren dat de cruciale endosymbiotische gebeurtenis die planten begiftigde met de motor van fotosynthese slechts één keer plaatsvond in de vroege geschiedenis van onze planeet, in een gemeenschappelijke voorouder-een enkel microscopisch protistje dat van groen de belangrijkste kleur op aarde maakte.

Deze laatste bevinding voldoet aan een basisprincipe van de wetenschap: De eenvoudigste verklaring is meestal de beste. Het idee dat endosymbiose één keer zou hebben plaatsgevonden – voordat de protisten divergeerden en evolueerden tot verschillende soorten – is veel zinniger dan het alternatief: dat endosymbiose opnieuw optrad bij elke nieuwe opkomende soort.

Het verwerven van de machinerie van de fotosynthese gaf die vroege organismen een enorm evolutionair voordeel, een voordeel dat ze gemakkelijk uitbuitten. In de miljoenen jaren die volgden, heeft dit vermogen om gebruik te maken van de energie van de zon bijgedragen aan het ontstaan van de grote verscheidenheid aan levende wezens op deze planeet. Toen, net als nu, stond licht gelijk aan leven.