植物的光合作用
萬事萬物的生長需要太陽，在生物發展的曆史上，光合作用的出現是一件劃時代的大事。
在20億～30億年以前，地球上生長的都是厭氧異養生物，生物不僅數量有限，種類也很少。光合作用出現後，綠色植物就大量繁殖起來，並提供了大量的生物界自製的有機物和氧氣。人類和動物界賴以生存的能源直接、間接來自太陽光能，而將太陽光能轉化為食物中的化學能的本領是綠色植物所特有的。綠色植物通過光合作用將吸收的太陽能用於同化空氣中的二氧化碳和水，並進一步轉化形成氧氣等人類所必需的有機物質。在此基礎上異養的生物開始出現，從此，生物界麵貌大大改觀，生物數量和種類增加，就形成了今天這個百花鬥妍、千鳥爭鳴的世界。太陽光是以輻射能提供能源的，以光能的光子或量子形式發射出來，那麼，植物是如何利用太陽能進行光合作用呢？
科學家們對光合作用進行了200多年的探索，關於光合作用的最早記載從17世紀中葉開始。1779年，英國著名科學家普列斯特列和荷蘭的印根豪茨首先發現綠色植物照光以後可以“淨化空氣”，再經過約100年，德國的薩克斯才證實照光的綠色植物中有演粉筆形成。人們的研究是值得讚賞的，但由於當時缺少正確的思路，實驗手段又非常落後，所以研究工作進展緩慢。綠色植物是通過什麼“機構”吸收太陽光能？這種吸收和利用光能的“機器”結構又是怎樣的？二氧化碳到底怎樣被固定、同化再轉化為澱粉的？氧氣又是怎樣放出來的？那時都無法了解。直到20世紀，對於光合作用的研究才加快了步伐。特別是20世紀40年代以後，實驗技術有了很大發展，通過各種分離、提取技術可以得到葉綠體及其色素和其他組成部分，高分辨率的顯微鏡尤其是電子顯微鏡用來觀察光合器官的精細結構，這些技術的應用將研究工作推向深入。
經過精心的研究，科學家們發現植物吸收光能的部位是葉綠體，葉綠體是一個結構複雜的細胞器，它由基粒和間質兩部分組成，基粒是一個由片層膜組成的囊狀體，膜上存在著葉綠體色素和蛋白質。葉綠體色素和蛋白質可組成不同類型的複合體，不同類型的複合體各執行不同的機能。有的色素複合體專管吸收光能，被稱“捕光色素”複合體；有的則擔負起光能轉移的功能，所有吸收的光能最終都集中到一個色素中心複合體，在那裏進行電荷分離形成電子和質子，促使水的光解。
經過成千上萬科學工作者的努力，動用了世界上最先進的科學儀器和技術，人們對光合作用已經越來越了解了，光合作用的揭示指日可待。
植物與真菌的依戀
植物與真菌相互依戀，它們共存共亡，這種現象在很長時間內都是個難解之謎。
在100多年前，一種叫水晶蘭的植物引起了科學家的廣泛關注。水晶蘭的身上沒有葉綠素，莖上不長葉子，而是覆蓋著無色的小鱗片，形態上很像某些寄生植物。它不具備葉綠素，顯然隻能攝取現成的有機養料，那麼它是如何得到有機養料的呢？是像腐生植物那樣完全依靠自己獲取營養，還是如同寄生植物那樣從樹根上獲取呢？
經過研究發現水晶蘭不是寄生植物，它完全是從土壤裏獲得有機營養。水晶蘭根的整個表皮覆蓋著密密麻麻的某種真菌的菌絲，菌絲體比表皮本身厚1～2倍。小根的末梢是在真菌鞘裏，單獨或成束的菌絲從四麵與真菌鞘分開，這與寄生真菌有所不同，因為寄生真菌的菌絲隻在根的表麵，而不會侵入到根的組織中去。顯然，水晶蘭是由菌絲承擔了供水營養的任務，在生理上取代了根毛的作用。
水晶蘭種種奇妙的現象，使更多的學者開始了對蘭科植物的研究。經過研究，他們發現蘭花的種子異常微小，且種子外麵有厚膜包著，裏麵幾乎沒有任何貯存的營養物質，而且它們在人工條件下根本不萌芽。生物學家貝爾納在偶然的機會檢查了巢蘭的一個果實，看見裏麵有幾顆已經發了芽的種子，其實嚴格地說，它們已不是種子，而是極小的幼苗。貝爾納在顯微鏡下解剖巢蘭幼芽，發現幼芽細胞裏都有極細的小纖維團，這是進入到蘭花種子裏的某種真菌的菌絲。當時，蘭花和真菌共生的現象已為人所知，但誰也沒料到，長在梭狀莖上的真菌菌絲能穿過莖，傳到裏麵成熟的種子內。為此貝爾納提出假設：真菌進入到蘭花的幼芽裏絕非偶然，而是蘭花種子萌芽必不可少的條件。