Вода — основа жизни, ее колыбель. Возникновение жизни — сложный процесс, для которого необходимы свои «строительные материалы», свой «строитель». Этим строителем является Солнце, щедрые лучи которого когда-то совершили волшебство фотосинтеза. В роли же строительных материалов выступают самые различные химические элементы и их соединения, растворенные в воде, которые еще на заре геологической истории Земли были вымыты из различных магматических пород. Этот процесс обогащения морей минеральными солями непрерывно протекает до настоящего времени.
Жизнь возникла на планете более двух миллиардов лет назад в так называемой архейской эре. И первые стадии ее эволюции протекали в воде. Действительно, в организме многих представителей как животного, так и растительного мира морей и суши содержание многих макро- и микроэлементов и их соотношение в той или иной мере напоминают состав морской воды. Древние остатки белкового происхождения, найденные археологами и геологами в толще различных пород — суть морского происхождения.
О происхождении жизни написаны сотни книг. Поэтому здесь мы лишь очень кратко рассмотрим основные звенья этого процесса, чтобы яснее представить себе роль водорослей — аборигенов жизни.
Когда-то океан был насыщен различными химическими элементами и их неорганическими соединениями. В душной атмосфере, переполненной углекислым газом, аммиаком, метаном и едкими парами воды, а также в безжизненной гидросфере непрерывно протекали различного рода химические реакции. В результате многообразных явлений природы: дождей, гроз, обилия солнечной энергии постепенно создались благоприятные условия для синтеза несложных органических веществ, которые, группируясь, привели к образованию простейших протаминов. Протамины, вступая во взаимосвязь, дали начало более сложным белкам. На определенном этапе у белков появилась способность к ассимиляции и диссимиляции, т. е. начался обмен веществ. Этот обмен между белками и окружающей водой, продолжавшийся в течение многих тысячелетий, наконец, привел к образованию из бесформенных «кусков» белка первой живой клетки с присущим ей ядром и протоплазмой. Появились первые одноклеточные организмы. И вслед за этим бурно начала развиваться жизнь.
Первые живые клетки питались простыми органическими и неорганическими соединениями, которыми были богаты окружающие воды. Используя солнечные лучи, древние организмы постепенно стали меньше нуждаться в готовых питательных веществах. У них появилась способность к самостоятельному продуцированию органических веществ из углекислоты и воды. Хорошая освещенность, благоприятная температура воды, насыщенность макро- и микроэлементами дали толчок к бурному росту организмов, перешедших на автотрофное питание, т. е. на питание неорганическими продуктами. Позже возникли простейшие организмы с гетеротрофным типом питания, заключающемся в использовании органических соединений автотрофных организмов.
Белковые конгломераты, обладающие способностью активно совершать обмен веществ с окружающей средой, начали бурно размножаться. Эти конгломераты стали поглощать органические соединения гораздо быстрее, чем они синтезировались. Казалось бы, что это должно довольно быстро привести к затуханию жизни. Но природа нашла выход. Исчерпав органические вещества первые представители жизни перешли к новому, способу питания. Он родился благодаря выработке в простейших существах особого зеленого пигмента — хлорофилла. «Зерно хлорофилла — исходная точка того, что мы разумеем под словом жизнь», — писал К. А. Тимирязев.
Появились первые настоящие представители жизни — сине-зеленые водоросли. Их считают аборигенами жизни на планете. Первые живые организмы, овладевшие волшебством фотосинтеза, смогли покинуть прибрежные воды и расселились по всей поверхности Великого океана. Впервые зерна хлорофилла увидел в XVIII в. знаменитый ученый-самоучка голландец Антони Левенгук в окуляре сделанного им микроскопа. Молекулы хлорофилла обладают удивительной способностью утилизировать энергию солнечных лучей. Возникший процесс фотосинтеза привел к коренному преобразованию природы гидросферы, а позже и атмосферы. Необходимыми условиями для нормального протекания фотосинтетических реакций являются солнечные лучи и углекислый газ. В последнее время выяснилось, что активность фотосинтеза находится в зависимости от спектрального состава света. Как известно, солнечная энергия связывается молекулой хлорофилла. Один из электронов молекулы под влиянием энергии луча приходит в возбужденное состояние и испускается молекулой. Утилизация углекислого газа в этом случае уже может проходить в темноте.