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第三章 光合作用太阳的召唤（第10页）

换言之，紫质很有可能在早期地球上自行诞生。

所以光系统Ⅰ就是利用紫质这个很简单的色素，将它的光化学特性与细菌本身的化学反应结合在一起。

结果形成了一种非常原始的叶绿素，可以利用光能从“容易下手”

的材料中获取电子，比如铁或硫化氢，接着把电子传给二氧化碳去合成糖。

一个会利用光来产生食物的细菌就出来了。

那么光系统Ⅱ又是怎样的呢？利用光系统Ⅱ的细菌会玩另一种把戏。

这种形式的光合作用无法产生有机分子，但可以把光能转换成化学能，从而维持细菌生存，或者说给细胞发电。

它的机制也很简单，当光子撞击叶绿素分子时，一个电子就会被激发到高能级，和以前一样它也会被另一个分子抓住。

但接下来电子会沿着一条电子传递链，被许多分子一个传给一个，每传递一次电子就丢掉一些能量，直到回到最低能级为止。

该过程中放出来的能量，一部分会用来合成ATP。

至于最后那个筋疲力尽的电子，则又回到原来的叶绿素分子上，再度被激发，形成一个永不止息的循环。

也就是说，光将电子激发到高能级，电子回到低能级时放出能量，这些能量用ATP存起来，而ATP正是细胞可以使用的能量形式。

这个光合作用就是一个光激发的电流回路。

所以结论就是，两种形式的光合作用在性质上有都点像拼凑起来的。

两种形式的光合作用各自给这个新的转换器（叶绿素）外挂一些现有分子装置的功能。

其中一台会把二氧化碳转换成糖，另一台则会生产ATP。

至于叶绿素，或许这种类似紫质的色素，从早期地球上自发诞生之后，自然选择就接手了之后的工作。

任意一点点结构上的变异都可能改变叶绿素吸收的波长，也会改变它的化学性质。

这样的改变会影响到自发反应的效率，刚开始也许效率不高，不过慢慢地会开始产生“守财奴式”

叶绿素，让飘浮不定的细菌可以制造ATP，或者产生“街头混混式”

叶绿素，让固着在硫化氢与铁附近的细菌可以制造糖。

不过至此我们还是没有解决最重要的问题：这两套系统如何在蓝细菌内组合形成Z型反应，然后开始拆解水分子？

最简单的答案是：我们还不知道。

可以用很多方法来寻找答案，不巧的是目前为止都还没有成功。

比如说，我们可以系统地比对所有细菌体内光合作用的基因差异，建立一套细菌的基因谱系，了解它们与共祖分家的时间。

可惜因为细菌的生活方式——它们的**，我们做不出这个谱系。

细菌的**和我们的不一样，我们的基因只遗传给下一代，因此可以建立出一套有秩序的谱系图。

但是细菌会任意挥霍散布自己的基因，完全无视遗传学家的努力。

因此，细菌的基因谱系像一张网而不是一棵树，有些细菌的基因会出现在另一群毫不相干的细菌身上。

换句话说，我们并没有确切的遗传学证据，证明两套光系统在何时组合起来形成Z型反应。

但这也不是说我们就技穷了。

科学假设最大的价值就在于，你可以让想象飞驰，由新的角度切入，用新的实验去验证，它们会告诉你假设正确与否。

这里就有一个很好的点子，由伦敦大学玛丽皇后学院一位极富创意的生化学教授约翰·艾伦（JohnAllen）提出。

艾伦毫无疑问极为出众，我连续三本书都写过他，每本书里都有他与众不同的开创性想法。

就像所有伟大的想法一样，该想法也穿透层层复杂现象直捣事物核心。

虽然它不见得正确——毕竟科学上许多伟大的想法也被证明是错的。

但就算如此，它还是可以告诉我们某种可能，并据此设计实验，最终指引科学家走向正确的方向。

它既给我们洞察力也给我们灵感。

那如果热泉死了，或洋流变化导致环境发生长期变化，细菌该怎么办？它们现在就必须长时间依赖光系统Ⅱ的电子回路生存。