Heterotropna hipoteza nastanka in glavne značilnosti

The heterotrofna hipoteza je predlog veje evolucijske biologije, ki pravi, da so bili prvi živi organizmi heterotrofi; tiste, ki ne morejo sintetizirati lastne energije.

Izraz heterotrofni prihaja iz grških "heteros" (drugih) in "trophes" (jesti). Heterotrofi pridobivajo svojo energijo in surovine z zaužitjem organskih molekul ali drugih organizmov.

Izvor hipoteze

Heterotrofno hipotezo je znanstvenik Charles Darwin prvič omenil v enem od svojih pisem z J.D. Hooker V pismu je Darwin zapisal:

"... ...  Kako dobro, če bi lahko v nekem majhnem toplem ribniku z vsemi vrstami amoniaka in fosfornih soli, svetlobo, elektriko, tvorili beljakovinsko spojino, ki je bila kemično tvorjena [....] Trenutno bi bila taka snov pojebana ali absorbirana, kar ne bi bilo pred nastankom živih bitij".

V dvajsetem stoletju so znanstveniki Aleksandr Oparin in John Haldane predlagali podobne teorije v korist heterotrofne hipoteze, znane kot hipoteza Opadin-Haldane..

Po tem predlogu je morje postalo vroča in razredčena juha organskih spojin. Te spojine smo dodali, da so tvorili koacervate, dokler organske spojine niso asimilirali na podoben način kot metabolizem.

Šele leta 1950 so biokemiki Stanley Miller in Harold Urey uspeli ustvariti atmosfero zemeljskega izvora nad vodnim telesom, znanim kot eksperiment Miller-Urey..

Urey in Miller sta ustvarila plinsko komoro z elektrodami, da bi ustvarila atmosfero tistega časa in pustila, da je poskus tekel en teden..

Na koncu poskusa so ugotovili tvorbo organskih spojin iz anorganskih spojin, ki so bile prej v vodi.

Ta eksperiment je potrdil obstoj koacervatov, ki jih je na začetku stoletja predlagal Oparin.

Eksperiment Miller in Urey je ustvaril skepticizem v znanstveni skupnosti. Ta je predlagala okno evolucijskih raziskav in so ga ustvarili drugi znanstveniki.

Nedavni poskus je odkril večje število aminokislin od tistih, ki so jih sporočili Miller in Urey.

Vprašanje o možnosti natančne rekonstrukcije ozračja preteklih časov v laboratoriju ostaja neodgovorjeno.

Heterotrofni organizmi

Življenje na zemlji sega 3.5 milijard let. V tem obdobju je bila atmosfera sestavljena iz vodika, vode, amonija in metilena. Kisik ni bil del tega.

Trenutno znanstveniki preučujejo ozračje in pomen, ki ga je imel za ustvarjanje prvih bioloških molekul, kot so beljakovine, nukleotidi in adenozin trifosfat (ATP)..

Možen predlog pojasnjuje združitev molekul, ki tvorijo kompleksne spojine, in tako lahko izvaja metabolične procese. To delo je prineslo prve celice, specifično heterotrofne.

Heterotrofi ne morejo proizvajati lastnega vira energije in hrane, zato so iz vroče juhe, ki jo je opisal Haldane, uživali druge organizme..

Presnovni procesi heterotrofov sproščajo ogljikov dioksid v ozračje. Sčasoma je ogljikov dioksid v ozračju omogočil razvoj fotosintetskih avtotrof, ki lahko s pomočjo energije in ogljikovega dioksida sintetizirajo lastno hrano..

Reference

1. Flammer, L., J. Beard, C.E. Nelson & M. Nickels. (199). Ensiweb Evolucija / Narava znanstvenih inštitutov: Heterotrofna hipoteza. Univerza v Indiani.
2. Darwin, Charles (1857). Darwinov korespondenčni projekt, "Pismo št. 7471, "Univerza v Cambridgeu.
3. Gordon-Smith, C. (2002). Izvor življenja: znamenitosti dvajsetega stoletja.
4. Miller, S., in Urey, H. (1959). Sinteza organskih spojin na primitivni Zemlji. Science, 130 (3370), 245-251. Vzpostavljeno iz jstor.org
5. Haldane, J.B.S. (1929/1967). "Izvor življenja". Racionalistični letnik. Ponatisnjen kot priloga v J.D. Bernal 1967, Izvor življenja. Weidenfeld & Nicolson, London
6. McCollom, T. (2013). Miller-Urey in Beyond: Kaj smo spoznali o reakcijah organske sinteze v zadnjih 60 letih? Letni pregled znanosti o Zemlji in planetih 2013 41: 1, 207-229