編者按:本文是“其他世界植物的顏色”專題的一部分,該專題來自《大眾科學》2008年4月刊。
光合作用在地球早期就已進化。它的迅速出現表明這並非偶然,也可能出現在其他星球上。當生物體釋放出改變它們所依賴的光照條件的氣體時,它們不得不進化出新的顏色。
46億年前 -- 地球形成
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34億年前 -- 首批光合細菌
它們吸收近紅外光而不是可見光,併產生硫或硫酸鹽化合物而不是氧氣。它們的色素(可能是細菌葉綠素)是葉綠素的前身。
24–23億年前 -- 大氣氧氣的首次岩石證據
27億年前 -- 藍細菌
這些無處不在的細菌是第一批氧氣生產者。它們使用色素的混合物吸收可見光:藻膽素、類胡蘿蔔素和幾種形式的葉綠素。
12億年前 -- 紅藻和褐藻
這些生物體比細菌具有更復雜的細胞結構。與藍細菌一樣,它們含有藻膽素色素以及各種形式的葉綠素。
7.5億年前 -- 綠藻
綠藻在淺水的強光下比紅藻和褐藻表現更好。它們在沒有藻膽素的情況下也能生存。
4.75億年前 -- 首批陸生植物
苔蘚和蘚類植物起源於綠藻。由於缺乏從土壤中吸水的維管結構(莖和根),它們無法長高。
4.23億年前 -- 維管植物
這些是字面意義上的園林植物,如蕨類植物、草、樹木和仙人掌。它們能夠生長高大的樹冠以捕獲更多的光線。