כאשר משימת אפולו האחרונה הייתה בדרך לירח לפני ארבעה עשורים, אחד האסטרונאוטים צילם תמונת מצב שהיא בין המפורסמות בתולדות נאס"א. זה ידוע כצילום "השיש הכחול" מכיוון שהוא מראה את כדור הארץ, במרחק של כ- 28, 000 מיילים משם, ככדור בהיר, מסתחרר ובעיקר כחול. הצבע הדומיננטי לא היה מפתיע - זהו צבע האוקיינוסים, המכסים כמעט שלושת רבעים מכוכב הלכת.
תוכן קשור
- אינפוגרפיה: אור במספרים
אבל כדור הארץ כמעט ולא ייחודי בקיומו של מים. זה נמצא בכל מקום ביקום; אפילו השכן המאובק של מאדים, כך נראה כעת, היה פעם סוער.
מה שמבדיל את כדור הארץ אינו בצבע כחול אלא ירוק, ירוק שהכי מוערך עליו לא מהחלל, אלא מקרוב - במדשאה פרברית חתוכה ורעננה, בכריות שושן על בריכת צפרדעים, במעמד של אשוחיות על צלע הר. . זה הירוק של הכלורופיל ושל הפוטוסינתזה.
הפוטוסינתזה היא נטילת כוח השמש של הטבע, דרכו להשתמש בכל אנרגיית האור שמגיעה מהשמש. תאים סולאריים מודרניים עושים זאת באמצעות מוליכים למחצה, והקציר מורכב מאלקטרונים, שזורמים לאחר שהם מתלהבים מפוטונים של אור. בטבע האלקטרונים מתרגשים בכלורופיל הפיגמנט, אבל זה רק צעד ראשון. האנרגיה מאוחסנת בסופו של דבר בקשרים הכימיים של הסוכרים שהם, יחד עם חמצן, תוצרי הפוטוסינתזה.
אותם מוצרים הפכו את כדור הארץ, החמצן ממתיק את האטמוספרה והסוכרים שמספקים מזון. יחד הם אפשרו פריחה ארוכה ואיטית של חיים שכללה בסופו של דבר אורגניזמים רבים - בני אדם ביניהם - שאינם יכולים פוטוסינתזה.
צמחים משתמשים באור בצורה ראשונית זו לצורך נתח גדול מקיומו של כדור הארץ. אבל איך הם השיגו יכולת פוטוסינתיזציה?
התשובה הקצרה היא שהם גנבו את זה, לפני כמיליארד וחצי שנים, כאשר אורגניזמים חד-תאיים, שכונו פרוטסטים, עטפו פוטוסינתיזציה של חיידקים. עם הזמן, באמצעות העברת גנים בסיוע טפיל, הפכו החיידקים הספוגים לחלק פונקציונלי של הפרוטסט, מה שאיפשר לו להפוך את אור השמש להזנה. "שלושתם גרמו לזה לקרות", אומר הביולוג האבולוציוני באוניברסיטת רטגרס דבשיש בהטטרייה. "עץ החיים כרוך בהרבה המצאה וגניבה." גרסה של מכונה קטנה המכילה כלורופיל מונעת אור שמש קיימת עד היום בתאי צמחים. זה נקרא כלורופלסט.
מדענים עדיין לומדים על התהליך המורכב, הנקרא אנדוסימביוזה, שבאמצעותו תא, כמו פרוטסט, קולט משום מה דברים חיים אחרים כדי ליצור משהו חדש לגמרי בביולוגיה.
ניתוחים גנטיים של אצות שנערכו על ידי בהטאטאריה מראים כי האירוע האנדוסימביוטי המפתח שהעניק לצמחים את מנוע הפוטוסינתזה התרחש פעם אחת בלבד בהיסטוריה הקדומה של כוכב הלכת שלנו, באב קדמון משותף - פרוטסטור מיקרוסקופי יחיד שהפך את הצבע לחשוב ביותר על כדור הארץ.
ממצא אחרון זה מספק עיקרון בסיסי של המדע: ההסבר הפשוט ביותר הוא בדרך כלל הטוב ביותר. הרעיון שאנדוסימביוזה היה מתרחש פעם אחת - לפני שהמפגינים התפוגגו והתפתחו למינים שונים - הוא הגיוני בהרבה מהחלופה: האנדוסימביוזה נמשכה מחדש בכל מין חדש שמתגלה.
רכישת מכונות הפוטוסינתזה נתנה לאותה אורגניזמים מוקדמים יתרון אבולוציוני עצום, כזה שניצל בקלות. במשך מיליוני השנים שלאחר מכן, יכולת זו להשתמש באנרגיה של השמש סייעה להוליד את המגוון הגדול של הדברים החיים על פני כדור הארץ. ואז, כמו עכשיו, האור השווה את החיים.
