第一节 海水中引发的光合作用
大约在35亿年之前，地球上形成了海洋。在波涛起伏的海水中溶入了各种各样的化合物。海水中各种简单的化合物受到阳光的照射发生各式各样的化学反应，合成了有机化合物和氨基酸，进而合成了复杂的高分子有机化合物一蛋白质和双螺旋长链结构的DNA（脱氧核糖核酸）。
DNA的双螺旋结构中包含着遗传的信息，并能利用周围的有机化合物按照其遗传信息复制自身的结构，DNA在复制自身的过程中发生一些变异。某些复制和变异导致之后在海水中形成了具有细胞的最低等的微小生物。在阳光照射的海水中这些微小的生物很活跃，也不稳定，它们不断地复制自己和发生变异形成新一代的微小生物。波浪永无休止地冲刷着海岸，海水中微小生物的遗传复制和微小的变异也不间断地进行着，这样的情况重复了数百万年或数千万年。
也许由于一次巨大陨石的撞击，或者由于一次强烈的火山爆发，也可能由此连续不断的大雨和闪电导致了一个对生物发展十分重要的变异的来到--一个新生成的微小生物表现出非常特殊的功能，它的细胞能够吸收水、无机物和二氧化碳，在阳光的照射下制造出供自身生长繁殖所需要的营养物质并释放出氧气。如今我们知道植物叶子中的叶绿素具有这种特殊的功能，并将这一功能称之为光合作用（photosynthesis）。最早具有类似叶绿素光合作用能力的微小生物称为“自养生物”（autotroph），这一个能自己制造生长繁殖所需要养分的微小生物便迅速生长繁殖起来，成了在海水中出现的藻类生物。这些在海水中出现的藻类生物是地球上最早的植物。
20世纪生物考古学家在澳洲发现，大约在30多亿年之前的岩石层中夹有迭藻层（stromatolites）。迭藻层是具有光合作用能力的蓝绿藻（cyanobacteria）的化石，在显微镜下依然可以看到其圆形的单细胞结构。如今，我们仍然可以在世界各地不同的地方沿海岸的海水中找到这种蓝绿藻。现代研究表明，蓝绿藻是一种细菌，它能有效地吸收太阳光中能量较高的蓝光进行光合作用。植物的叶绿素可能是蓝绿藻进化而来的。
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