من أصغر الكائنات الحية أحادية الخلية إلى أكبر الثدييات وأكثرها تعقيدًا - بما في ذلك البشر - تتطلب جميع الكائنات الحية الطاقة مدى الحياة. من السهل أن نفهم أننا والحيوانات الأخرى نأكل. تصبح الأمور محيرة قليلاً عندما نفكر في الفطريات ، التي تمتص طعامها كجزيئات عضوية ، من البيئة المحيطة. من أين تأتي هذه الجزيئات؟ علاوة على ذلك ، من أين يأتي الطعام الذي نحوله نحن البشر إلى طاقة؟ على المستوى الأساسي ، تعود كل الطاقة إلى النباتات. النباتات هي أساس جميع النظم الغذائية في العالم ، وقدرتها الفريدة على صنع العضوية المواد من ضوء الشمس - تسمى التمثيل الضوئي - هي ما يحافظ تقريبًا على كل أشكال الحياة الأخرى على كوكب.
يُطلق على قوة إنتاج الطاقة في جميع المصانع اسم البلاستيدات الخضراء. يوجد أكثر من مليون من هذه الأجهزة المفيدة في كل ربع بوصة من الورقة. تحتوي على صبغة تسمى الكلوروفيل تجعل معظم الأوراق خضراء - وتحفز عملية التمثيل الضوئي. التفاعل ليس بهذه التعقيد ، فيما يتعلق بالتفاعلات الكيميائية. تمتص البلاستيدات الخضراء ثاني أكسيد الكربون وأشعة الشمس والماء. يطلقون الأكسجين وماء أقل قليلاً مما أخذوه. يعد تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى أكسجين إحدى الوظائف التي تحافظ على الحياة والتي تؤديها النباتات من أجل الأرض وكل حياتها. لكن النباتات تفعل شيئًا بنفس القدر من الأهمية عندما تحتفظ بمنتج ثالث وراءها: الجلوكوز ، والسكر الذي يحافظ على النباتات وأي شيء ، بدوره ، يأكل النباتات.
في التنفس الخلوي ، يتم تكسير الجلوكوز عن طريق إزالة ذرات الهيدروجين. تطلق هذه العملية طاقة على شكل إلكترونات ، وهي جسيمات سالبة الشحنة تغذي جميع أعمال الخلية الأخرى في التفاعلات اللاحقة. لذا ، فإن النباتات تصنع الجلوكوز وكل شيء من آكلات النبات إلى الحيوانات آكلة اللحوم التي تأكلها تكسر الجلوكوز مرة أخرى ، وتستخدم طاقتها. هذه هي القصة البسيطة. بالطبع ، نادرًا ما تكون الحياة بهذه البساطة ، وهناك استثناءات لكل قاعدة. في كثير من الأحيان ، يأتي اكتشاف جديد حول الكائنات الحية التي تستخدم مادة غير حية بخلاف ضوء الشمس لتوليد الطاقة - مثل الأمونيا أو حتى الكبريت. يمكن لهذه الكائنات الأقل شيوعًا تسخير الإلكترونات من المصادر الكيميائية بدلاً من الشمس. المزيد من أشكال الحياة المدهشة لديها القدرة على اكتشافها في أي وقت وفي أي مكان على كوكبنا أو ما بعده.