Стремление астрономов (Дж. Скиапарелли, Б. Антониади, Г.А. Тихов и др.) решить вопрос о существовании жизни на некоторых планетах Солнечной системы, в частности на Марсе, путем астрономических наблюдений, наталкивалось на исключительные трудности, связанные с недостаточной разрешающей способностью оптических средств и, особенно, искажающим влиянием земной атмосферы. Тем не менее, в определенных областях Марса (так называемые моря) были обнаружены сезонные изменения поверхности в видимом диапазоне спектра, что некоторыми исследователями (Г.А. Тихов, Н.П. Барбашов, Д. Койпер, Г. Спенсер-Джонс и др.) связывалось с наличием растительных форм жизни. Многочисленные попытки обнаружить спектры поглощения, свойственные хлорофиллу, не увенчались успехом и поставили под сомнение растительную природу морей Марса. Однако один из наиболее убежденных сторонников существования растительности на Марсе — Г.А. Тихов — в результате экспериментального изучения полярных и высокогорных растений показал, что спектральные характеристики могут сильно различаться в зависимости от условий, в которых находятся растения. В дальнейшем в СССР гипотезу существования растительных форм жизни на Марсе развивал К.А. Любарский (1962). Он полагал, что обитающие на Марсе организмы представляют собой прижатые к почве плотные корки с цельной (нерассеченной) ассимилирующей поверхностью. Фотосинтез осуществляется ими не с помощью хлорофилла, а посредством особого пигмента с основной полосой поглощения в синей части спектра. Окраска таких организмов может изменяться в связи с тем, что в их эпителии содержатся гидрохромные пигменты, способные сильно маскировать основной красно-бурый цвет. Скорость прироста биомассы таких организмов мала, зато частоты мутирования и скорость эволюции велики.
Последние исследования Марса советскими и американскими космическими аппаратами показали, что вероятность существования жизни на этой планете крайне невелика. В настоящее время большинство исследователей склоняются к заключению, что растительных форм жизни на Марсе нет. Однако некоторые ученые (К. Саган, X. Штраухгольд, К. Поннамперума и др.) все же допускают возможность существования на этой планете микроорганизмов. Так, спектрографическими исследованиями Р. Янга, К. Поннамперума и других было установлено наличие в затемненных областях планеты альдегидов и высказано предположение, что под влиянием ультрафиолетового излучения могут в результате полимеризации образоваться различные сахара. Этими же исследователями в лабораторных экспериментах было показано, что при моделировании марсианских условий на «почве» (лимоните) возможен абиогенный синтез органических веществ, которые могут использоваться гетеротрофными организмами. При этом было высказано предположение, что марсианские микроорганизмы не нуждаются в фотосинтезе. Можно, вероятно, согласиться с мнением К. Сагана о том, что вопрос о существовании примитивных форм жизни на Марсе может быть окончательно решен только после непосредственного изучения этой планеты.