식물의 진화
한편, 최초의 광합성이 오늘날 고등 식물이 하고 있는 광합성과 다른 원인은 색소체의 차이 때문이라고 추정할 수 있다. 예를 들어, 조류나 광합성을 하는 세균 가운데는 엽록소가 아닌 다른 동화 색소를 가진 것이 있는 것으로 보아 최초의 광합성 식물에서도 여러 가지 형의 색소체가 있었던 것으로 생각된다. 그러나 그 중에서도 엽록소가 가장 효율적인 광합성을 하기 때문에 이것을 가진 식물이 다양하게 진화되어 현재에 이르게 되었다고 추측된다. 녹색 식물에 의해 광합성이 행해지게 되면서 원시 해양 속에서 줄어져가던 유기물이 다시 공급되기 시작했고, 동시에 기체 상태의 산소가 대기 중에 방출되어 대기의 조성이 점차 변하게 되었다. 이와 같이 증가된 산소는 태양의 자외선을 흡수하여 그 일부가 오존이 되고, 이 오존이 대기의 상층을 덮는 오존층이 되어 생물에게 유해한 태양의 강한 자외선을 막아주었다. 따라서, 그 때까지 물 속에서만 살던 생물들은 육지로 올라와 육상 생활을 할 수 있게 되었다. 또, 대기 중의 암모니아와 메탄은 각기 산소와 반응하여 기체 상태의 질소와 이산화탄소로 바뀌었으므로 오늘날과 같은 대기가 조성되었다.
조지프 프리스틀리
프리스틀리는 동물과 식물, 공기의 연관 관계에 대해서 연구하기도 했다. 그 결과 빛이 식물의 생장에 중요한 역할을 한다는 것을 발견하였고, 식물이 산소를 발생시킨다는 것도 알아냈다. 이것은 훗날 얀 잉엔하우스와 장 제네바어가 광합성을 연구하는 데에 중요한 기초가 되었다. 또한 그는 전기 불꽃을 이용하여 암모니아를 분해하였고, 수소와 산소를 혼합한 기체가 폭발할 경우 물이 생성된다는 사실도 발견했다. 그 외에도 그는 ‘좋은 공기’의 판별법, 즉 산소 함유량을 측정하는 방법을 개발하였으며, 과학 분야에서 그의 대표적인 저서이자 기체 연구의 대표적인 성과인 《여러 종류의 기체에 관한 실험과 관찰》 여섯 권 중 다섯 권을 이 시기에 출판했다. 또한 산소를 제외하고도 암모니아를 비롯하여 이산화 황, 사플루오르화 규소, 질소, 일산화 탄소 등을 발견했다.