От мельчайших одноклеточных организмов до самых больших и сложных млекопитающих, включая людей, все живые существа требуют энергии для жизни. Достаточно легко понять, что мы и другие животные едим. Все становится немного более загадочным, когда мы думаем о грибах, которые поглощают пищу в виде органических молекул из окружающей среды. Откуда берутся эти молекулы? Кроме того, откуда берется пища, которую мы, люди, превращаем в энергию? На самом базовом уровне вся энергия восходит к растениям. Растения - основа всех мировых продовольственных систем, и их уникальная способность производить органические материалы из солнечного света - так называемый фотосинтез - это то, что поддерживает почти все другие формы жизни на планета.
Электростанция производства энергии на всех заводах называется хлоропластом. Более миллиона таких удобных устройств находятся на каждой четверти дюйма листа. Они содержат пигмент под названием хлорофилл, который делает большинство листьев зелеными и стимулирует фотосинтез. Что касается химических реакций, реакция не так уж и сложна. Хлоропласты поглощают углекислый газ, солнечный свет и воду. Они выделяют кислород и немного меньше воды, чем потребляли. Превращение углекислого газа в кислород - одна из функций поддержания жизни, которую растения выполняют для Земли и всей ее жизни. Но растения делают что-то не менее важное, когда они оставляют за собой третий продукт: глюкозу, сахар, поддерживающий растения, и все, что, в свою очередь, поедает растения.
При клеточном дыхании глюкоза расщепляется за счет удаления атомов водорода. Этот процесс высвобождает энергию в виде электронов, отрицательно заряженных частиц, которые подпитывают всю остальную работу клетки в последующих реакциях. Итак, растения производят глюкозу и все остальное, от травоядных до плотоядных, которые поедают глюкозу, и используют ее энергию. Это простая история. Конечно, в жизни редко бывает так просто, и из каждого правила есть исключения. Время от времени происходит новое открытие о живых существах, которые используют неживые вещества, кроме солнечного света, для производства энергии - например, аммиак или даже серу. Эти менее распространенные организмы могут использовать электроны из химических источников вместо солнца. Более удивительные формы жизни могут быть открыты в любое время, в любом месте нашей планеты или за ее пределами.