叶绿素怎么进化而来的？
这个问题也要分一下，因为至少有两种叶绿素：细菌叶绿素和高等植物里的叶绿素。
高等植物的叶绿素显然是细菌叶绿素进化而来的（包括基因突变等）
这一点我们很方便地找到进化上的证据。比如两者的叶绿素分子（负责光合作用的主要分子之一，结合光子）不太多，而且合成步骤几乎一样，除了 Protochlorophyllide 到 Chlorin 这一步。
por 和 bchXYZ 的主要区别是，bchXYZ 对氧非常敏感，而 por 对光非常敏感。一个合理的假设就是，地球上的开始出现的富氧环境使得 bchXYZ，容易受到损伤，落伍了。同时，基因突变和光的定向筛选使得光敏感的 por 蛋白出现。（* 注：por 有三种，porA,porB,porC，对光的敏感度不一样），这点也是各位研究光合作用大佬的观点[1]。
那么，比叶绿素更早的细菌叶绿素怎么进化来的？我想这也是题主最想知道的。
顺着上文的思路，我们来稍微补一下地球化学历史。
地球大约 46-50 亿岁，原始生命诞生约 40 亿年原始生命产生，约 35 亿年光合作用开始。
既然光合作用开始，那么负责吸收光子的叶绿素分子似乎也应该在这个时候登场。我们似乎应该去这个时期寻找答案，但问题是35 亿年前出了什么事情，光合作用怎么就一下子开始了？
普遍认为，这个时期原始生命将原始汤（前 40-35 亿年）中的丰富有机物消耗殆尽，生命开始出现第一轮危机，一些生命进化出利用光的能力，进行自养，而氧气作为副产品产生了。正是这个改变，导致了 10 亿年后一个重大事件的发生，大氧化事件。彼时，氧气在大气中的含量逐渐攀升至不可忽略的浓度。大氧化之后，依靠太阳能生活的细胞开始出现。
光合作用的产生自然离不开叶绿素，上文提到细菌的叶绿素分子是由 bchXYZ 合成。比较有意思的是，bchXYZ 竟然和现存的 Type I 型固氮酶 nifH, nifK, 和 nifD 氨基酸序列相似[2]。
另外，bchXYZ 和 Type I 型固氮酶的另个一个相似性就是氧敏感性。总之，这些证据都表明，bchXYZ 是由固氮菌的固氮酶演化而来的。而始祖细胞第一批演化出来的就包含固氮菌和其他早期固氮生命[3]。
LUCA（Last Universal Common Ancestor）是普遍意义上认为的目前地球上所有生物的祖先，始祖细胞。
固氮酶将空气中的氮气转化成氨。固氮酶是一个非常有意思的酶，简单地说它有两部分构成，一个是蛋白部分，另一个是辅酶部分，单独任何一个部分都不表现出催化能力。以 nifH 为例，nifH 有一个铁钼硫基辅酶结构。nifH 和铁钼硫基辅酶结合以后，才能催化氮气分子形成氨。
单独把 FeMoS 辅酶放出来，是因为，在地球早期的生命汤中，这个结构似乎是可以通过自然界的化学作用偶然地自发形成的。很有可能，在它形成之后结合不同的游离氨基酸（比如半胱氨酸或丝氨酸等）逐渐形成催化氮气分子的能力，进而加速了原始生命的诞生。虽然如此，在最初的十亿多年间，地球还是处在原始汤的状态。
这里假设性解释了负责细菌叶绿素分子合成酶的形成机制。
那么，总结一下就是：
原始汤中简单辅酶结构的形成—>逐渐形成简单的催化结构—>原始生命—>固氮菌——>光合作用细菌——>高等植物
相应地，作为酶的产物叶绿素就在这个复杂的过程中诞生。
第一个细胞（LUCA）如何能把产生的能量分子包住呢？
没有这些分子前不就是死物？
这两个问题，第一个通过化学键束缚。
譬如，叶绿素分子能够吸收一个光子，但这时候它仍然是叶绿素分子，只不过是能量比较高的叶绿素分子。在吸收光子之后，光子的能量被转化成了叶绿素分子中电子的势能。高能电子在释放之后，叶绿素就趋于稳定。同理，在 LUCA 中应该也有类似的能量约束机制，比如 Fe-S-Mo 基等。
当然，LUCA 的能量产生，肯定跟叶绿素和光合作用无关。
另外，高能能量分子存续时间并不久，都处在即产即消的平衡态。
没有这些分子前不就是死物？
什么是死，什么是活？
虽然原始汤中没有任何生命，但也旺盛地进行着随机或偶尔有序的化学反应，我觉得这也算生机。
一个原子核周围不断旋转的电子云，我们也可以认为是活的。因为，一个细胞放大以后，你看到的正是那些原子们（当然这有些诡辩），但正是这样诺大的集合才有了生命。
当然，你也可以认为 LUCA 之前都是死物，而 LUCA 之后才有了活物。
当然，看完我辛苦码完字的文章，动动手指点赞三连，大家都是活着的好胖友～
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