我們知道，植物的典型特點是可以通過光合作用利用太陽能制造營養，從而為包括人在內的其他生命提供能量。而光合作用這一強大功能，植物并不是一開始就擁有的，是在進化中逐漸形成的。
地球生命大約誕生在40億年前，那時的生命物質生活在原始海洋中，它們不會利用太陽能制造營養物質，而是從海洋中吸取有機物來為自己提供營養。環境中現有的養分畢竟是有限的，為了獲得更多的生存機會，一些生命開始嘗試利用太陽能這一巨大而穩定的能源。
在距今約35億年的時候，最初的光合生命——光合細菌誕生了。它們終于可以自食其力，利用環境中有限的硫化氫作為反應物質，同時利用自身合成的菌綠素對太陽能進行吸收和轉化從而為自身提供營養，但效率十分低下。
在隨后的上億年中，葉綠素A和藻膽蛋白替代了集光效率較低的菌綠素，出現了以藍藻為代表的最早的植物，它們擁有更高級的設備——葉綠素和叫做“類囊體”的光合反應器。藍藻利用廣泛存在的水作為光合作用反應物，并且開始通過光合作用釋放氧氣，這就對地球表面從無氧的大氣環境變為有氧環境起了巨大的作用。
單細胞原核生物——藍藻的出現，在植物進化史上是一個巨大的飛躍。此后，慢慢進化出擁有葉綠體的多細胞真核藻類，綠藻是真核藻類中最大的一個家族。葉綠體這個“設備”更加先進、更加高效，綠藻的光合作用效率大大提高，光合作用機制基本成熟。此外，綠藻的細胞結構與高等植物較相似，因此科學家認為綠藻很可能是現今所有陸生綠色高等植物的祖先。
顯微鏡下的藍藻
（圖片來自：http://dino.cpst.net.cn/tszl/2007_10/1937344501.html）
葉綠體剖面結構示意圖
（圖片來自：http://www.bio.hbnu.edu.cn/cell/upload/web/wjfcell/8/course/c821.htm）
（科普開放部 張凡）
