Pochodzenie hipotezy heterotropowej i główna charakterystyka

The hipoteza heterotroficzna jest propozycją gałęzi biologii ewolucyjnej, która utrzymuje, że pierwszymi żywymi organizmami były heterotrofy; to znaczy osoby niezdolne do syntezy własnej energii.

Termin heterotroficzny pochodzi od greckiego „heterosu” (innych) i „tropów” (jedzenia). Heterotrofy uzyskują swoją energię i surowiec poprzez spożywanie cząsteczek organicznych lub innych organizmów.

Pochodzenie hipotezy

Hipotroficzną hipotezę po raz pierwszy wspomniał naukowiec Charles Darwin w jednym ze swoich listów z J.D. Hooker W liście Darwin napisał:

„...  Jak wspaniale, gdybyśmy mogli sobie wyobrazić w jakimś małym ciepłym stawie ze wszystkimi rodzajami amoniaku i soli fosforowych, światłem, elektrycznością, że związek białkowy został chemicznie uformowany […]. sprawa przed stworzeniem żywych stworzeń„.

W XX wieku naukowcy Aleksandr Oparin i John Haldane zaproponowali podobne teorie na rzecz hipotezy heterotroficznej, znanej jako hipoteza Opadina-Haldana.

Zgodnie z tą propozycją morze stało się gorącą i rozcieńczoną zupą związków organicznych. Związki te dodano w celu utworzenia koacerwatów, aż do przyswojenia związków organicznych w sposób podobny do metabolizmu.

Dopiero w 1950 r. Biochemicy Stanley Miller i Harold Urey zdołali odtworzyć atmosferę pochodzenia Ziemi nad zbiornikiem wodnym, znanym jako eksperyment Millera-Ureya..

Urey i Miller stworzyli komorę gazową z elektrodami, aby odtworzyć atmosferę tamtych czasów i pozwolić eksperymentowi działać przez tydzień.

Pod koniec eksperymentu odkryli powstawanie związków organicznych ze związków nieorganicznych wcześniej w wodzie.

Ten eksperyment potwierdził istnienie koacerwatów zaproponowanych przez Oparina na początku wieku.

Eksperyment Millera i Ureya stworzył sceptycyzm w społeczności naukowej. Ten zaproponował okno badań ewolucyjnych i został odtworzony przez innych naukowców.

Niedawny eksperyment wykazał większą liczbę aminokwasów niż te opisane przez Millera i Ureya.

Pytanie o możliwość dokładnego odtworzenia atmosfery minionych czasów w laboratorium pozostaje bez odpowiedzi.

Organizmy heterotroficzne

Życie na Ziemi sięga 3,5 miliarda lat. W tym okresie atmosfera składała się z wodoru, wody, amonu i metylenu. Tlen nie był jej częścią.

Obecnie naukowcy badają atmosferę i znaczenie, jakie miała dla stworzenia pierwszych cząsteczek biologicznych, takich jak białka, nukleotydy i trójfosforan adenozyny (ATP).

Możliwa propozycja wyjaśnia związek cząsteczek tworząc złożone związki, a tym samym umożliwiając procesy metaboliczne. Ta praca razem przyniosła pierwsze komórki, szczególnie heterotroficzne.

Heterotrofy nie są w stanie wyprodukować własnego źródła energii i żywności, więc spożywały inne organizmy z gorącej zupy opisanej przez Haldane'a.

Procesy metaboliczne heterotrofów uwalniają dwutlenek węgla do atmosfery. W końcu dwutlenek węgla w atmosferze pozwolił na ewolucję autotrofów fotosyntetycznych, zdolnych do syntezy własnej żywności za pomocą energii i dwutlenku węgla.

Referencje

1. Flammer, L., J. Beard, C.E. Nelson i M. Nickels. (199). Ensiweb Ewolucja / natura instytutów naukowych: hipoteza heterotroficzna. University of Indiana.
2. Darwin, Charles (1857). Projekt korespondencyjny Darwina, „List nr. 7471, „University of Cambridge.
3. Gordon-Smith, C. (2002). Pochodzenie Życia: Punkty orientacyjne XX wieku.
4. Miller, S., i Urey, H. (1959). Synteza organicznych związków na prymitywnej ziemi. Science, 130 (3370), 245-251. Źródło z jstor.org
5. Haldane, J.B.S. (1929/1967). „Pochodzenie życia”. Rocznik Racjonalistów. Przedruk jako dodatek w J.D. Bernal 1967, The Origin of Life. Weidenfeld & Nicolson, Londyn
6. McCollom, T. (2013). Miller-Urey i Beyond: Czego dowiedzieliśmy się o prebiotycznej syntezie organicznej w ciągu ostatnich 60 lat? Roczny przegląd nauk o ziemi i planetach 2013 41: 1, 207-229