ше 3,5 млрд. років тому) на дні невеликих водойм або мілководних, теплих і багатих поживними речовинами морів виникло життя у вигляді найдрібніших примітивних істот - протобіонтов, які харчувалися готовими органічними речовинами, синтезованими в ході хімічної еволюції, тобто були гетеротрофами.
Перший період розвитку органічного світу на Землі характеризується тим, що первинні живі організми були анаеробними (жили без кисню), харчувалися і відтворювалися за рахунок "органічного бульйону", що виник з неорганічних систем. Але це не могло тривати довго, адже такий резерв органічної речовини швидко убував. Перший великий якісний перехід в еволюції живої матерії був пов'язаний з "Енергетичною кризою": "органічний бульйон" був вичерпаний і необхідно було виробити способи формування великих молекул біохімічним шляхом, всередині клітин, за допомогою ферментів. У цій ситуації отримали перевагу ті клітини, які могли отримувати більшу частину необхідної їм енергії безпосередньо з сонячного випромінювання.
Такий перехід цілком можливий, так як деякі прості з'єднання мають здатність поглинати світло, якщо вони включають в свій склад атом магнію (як в хлорофілу). Вловлена ​​таким чином світлова енергія може бути використана для посилення реакцій обміну, зокрема, для утворення органічних сполук, які можуть спочатку накопичуватися, а потім розщеплюватися з вивільненням енергії. На цьому шляху і йшов процес утворення хлорофілу і фотосинтезу. Фотосинтез забезпечує організму отримання необхідної енергії від Сонця і разом з тим незалежність від зовнішніх поживних речовин. Такі організми називаються автотрофними. Це означає, що їх харчування здійснюється внутрішнім шляхом завдяки світлової енергії. При цьому, зрозуміло, поглинаються із зовнішнього середовища і деякі речовини - вода, вуглекислий газ, мінеральні сполуки. Першими фотосінтетікамі на нашій планеті були, мабуть, цианеи, а потім зелені водорості. Залишки їх знаходять у породах архейського віку (близько 3 млрд. років тому). У протерозої в морях жило багато різних представників зелених і золотистих водоростей. В цей же час, мабуть, з'явилися перші прикріплені до дна водорості. p> Перехід до фотосинтезу і автрофному харчуванню був великим революційним переворотом в еволюції живого. І перш за все, значно збільшилася біомаса Землі. У результаті фотосинтезу кисень в значних кількостях став виділятися в атмосферу. Первинна атмосфера Землі не містила вільного кисню і для анаеробних організмів він був отрутою. І тому багато одноклітинні анаеробні організми загинули в "кисневої катастрофі "; інші сховалися від кисню в болотах, де не було вільного кисню, і харчуючись, виділяли не киснем, а метан. Треті пристосувалися до кисню, отримавши величезну перевагу в здатності запасати енергію (аеробні клітини виділяють енергії в 10 разів більше, ніж анаеробні). Завдяки фотосинтезу в кожний наступний етап в органічній речовині, що знаходиться на поверхні Землі, накопичувалося ...
