如果說故事直接從露卡誕生講到真核細胞的誕生，我想你應該會提醒我，為什么不說一下葉綠體的誕生，因為藍細菌可能導致的休倫大冰期正處于兩者之間。不錯，如果不提這段往事，確實顯得略有倉促。因為藍細菌的產氧光合作用是生物演化史上最光輝的一筆，它創造了如今多姿多彩的世界（有氧呼吸生物的世界），我們如今現代的生命必須感激它。但是如果站在25億年前地球細菌的角度，它確是演化史上最毒的“屠夫”，事情到底是怎么樣的呢？

這些塵封已久的往事需要從35億年前說起，當露卡的某些后代第一次游向海面看向蒼穹時，宇宙深處的光可能讓它激動的淚流滿面，當它思考生存的問題時，其實一切都已經冥冥注定。注意！我們的故事現在要開始了：其實從露卡開始誕生的時候，地球已經安分了不少，我指的是相對于5億年前，不過大量的甲烷、硫化氫以及氫氣充滿大氣，整個地球處于一種大還原狀態，以產甲烷菌為首的厭氧細菌生活的興興向榮。它們在海底爭斗食物、謀殺流血，只是為了讓自己的后代能夠永遠存活下去，這沒有錯。不過問題就在于按照細菌的繁殖速度，種群之間的更替可能是非常頻繁的（速度可能比想象的快的多），之后，電子的爭奪戰會愈演愈烈，碳流匯入的強大壓力迫使有的細菌不得不走出海底，游向更加遙遠的地方尋找機遇，有的去了海面，有的去了哪一個不知名的熱液口，有的終生游蕩于廣袤的海洋之中。

不過誰能想到，那一小撮到了海面的細菌，創造了無比輝煌的演化史。由于太空紫外線氧化水和其他化學物質的緣故，海面短暫性的充斥著氧氣、無機氧化物以及小分子有機物，如果可以的話，可以將它形象的比喻為一層淡淡的氧膜，這是那些嚴格厭氧細菌的禁區，踏入即死。不過這氧膜不會持續太久，氧氣由于溫室效應的緣故，在水中溶解度減小，溢出海面被甲烷和巖石中的二價鐵還原，海面的無機氧化物也在不久被氫氣還原。所以臭氧層無法形成，而水分子卻一點一點化為氧氣和氫氣流向宇宙。那么地球會在幾十億年間流干水分變成火星那樣嗎？我想答案可能是會的，但是這一撮細菌卻拯救了地球，拯救了生命的延續，但是它們可能不知道他們自己干了什么。找飯的途中拯救了地球，多么讓人吃驚。

對于游到海面的這批“外來入侵者”細菌來說，它們在游向海面的途中，生物代謝途徑已經發生了很多改變，屬于兼性厭氧，無論有氧沒氧，只要有供電子體和受電子體以及碳源即可。這里供電子體的燃料倒是豐富，有二價鐵、小分子有機物、硫化氫以及氫氣等，它們仍然可以像海底的祖先那樣繁衍生息。不過在這一小撮細菌群落中，有的細菌族群出海時偷偷帶了一個豪華裝備。這個裝備就是色素分子，它有什么用呢？我告訴你，它會讓細菌使用光，使用光能合成ATP。也許聽到這你會驚訝，不過到如今，這件事已經司空見慣了。光是色素分子還不能使用光能，還需要一些蛋白質和其他化學分子，所以我們就把這些東西統稱為光系統吧。這一小撮細菌將這些裝備放在內褶的細胞膜上（載色體）。

和與畏首畏尾藏在海底的老家伙比起來，它們甚至不需要燃料，這就是最神奇的地方，這個光系統中的色素分子被宇宙而來的光子打出一顆高能電子，而這顆電子會沿著提前規劃好的電子鏈逐級傳遞，在電子傳遞的過程中，產生膜內外的質子梯度，從而為細胞提供ATP，并且整個光系統可不是什么善茬，它會讓色素分子將電子鏈末端的低能電子在搶回來，并且重新再次利用光能激發，如此往復循環可就不在需要任何的燃料了。天哪，它多么聰明，想出這樣的策略，如此一來的話，持有這個光系統的細菌可能立刻脫穎而出，不在參與世間的紛爭了。但是對于生命，我們千萬馬虎不得，細菌更是如此，我們得考慮一些突發情況，萬一電子鏈末端得電子沒有被色素分子重新使用呢？其實很好解決，環境中得供電子體多的是，可以隨時補充。但幸好的是，細菌將這個光系統不斷的裝飾，讓它幾乎沒有意外的將電子鏈末端的電子搶回來，為了萬無一失，這個光系統進化出強大的奪電子能力，時時刻刻像餓狼般。這樣做的好處是，即便電子丟了，也可以快速從外界獲取電子，哪怕是周圍高度氧化的物質，它依舊可以奪過來。

這樣做很完美嗎？其實我想當初的這些家伙意識到了一些問題，不過問題還不是很嚴重，如此強大的奪電子光系統，不需要最終的受電子體，也就是說沒有還原二氧化碳的能力，不能合成細胞需要的有機物。所以細菌可能還得想辦法獲取有機物，走上祖先開始的道路。那這個光系統到底有什么出色的地方呢？其實已經說了，可以產生額外的ATP，所以，它等于細菌自帶buff，在食物匱乏之時，產生細菌需要的能量，讓它比起其他細菌更具有獲得碳源的機會和時間，我想這就是生存耐力的增加吧。不過，必須的考慮這樣一部分場景，如果這些細菌真遇到食物匱乏（發生概率極大），啟用這個光系統會發生什么致命的問題呢？其實上面丟失電子的可能性考慮過了，那么電子阻塞呢？這可是摧毀整個光系統裝備的致命缺陷，且無法挽回！想象我上文說的紫外線氧化水分子，海面上的氧膜之中，由水分子貢獻的電子可是沒有地方去，外界充斥大量多余的電子，并且一些低價的金屬也會被紫外線氧化。所以這套光系統具有強大的電子剝奪功能，卻忘記怎么排除外來多余的電子。這樣的情況和線粒體之中的一樣嚴重，線粒體電子鏈一旦阻塞，那么真核細胞極大概率會死亡，而對于細菌來說，確實必死無疑。假設某天陽光強烈，食物匱乏，這些細菌啟用光系統時必將遇到大量高能電子無處可去的情況，此刻如果不及時處理，那么會產生大量自由基毀滅生命體。

所以這樣的光系統需要一些輔助蛋白和輔助色素分子來緩解這些壓力，當多余的能量產生時，這些蛋白和輔助色素會接受多余強烈的光能量并通過劇烈震動以熱能的方式處理掉能量。這樣的話，這些細菌緩解了高能電子的轟擊。