Heterotropna hipoteza podrijetla i glavne značajke

heterotrofna hipoteza je prijedlog grane evolucijske biologije koja tvrdi da su prvi živi organizmi bili heterotrofi; to jest, oni koji nisu u stanju sintetizirati vlastitu energiju.

Pojam heterotrofni dolazi od grčkog "heteros" (drugi) i "trophes" (jesti). Heterotrofi dobivaju svoju energiju i sirovinu uzimanjem organskih molekula ili drugih organizama.

Podrijetlo hipoteze

Heterotrofnu hipotezu znanstvenik Charles Darwin prvi put spominje u jednom od svojih pisama s J.D. Hooker. U pismu je Darwin napisao:

”...  Koliko bi bilo sjajno kad bismo u nekom malom, toplom ribnjaku sa svim vrstama amonijaka i fosfornih soli, svjetlom, električnom energijom, stvorili kemijski formiran proteinski spoj [....]. prije nego što su stvorena živa bića".

U dvadesetom stoljeću znanstvenici Aleksandr Oparin i John Haldane predložili su slične teorije u korist heterotrofne hipoteze, poznate kao Opadin-Haldaneova hipoteza..

Prema tom prijedlogu, more je postalo vruća i razrijeđena juha od organskih spojeva. Ovi spojevi su dodani da formiraju koavervate, sve dok se organski spojevi ne asimiliraju na sličan način kao i metabolizam.

Tek 1950. godine biokemičari Stanley Miller i Harold Urey uspjeli su stvoriti atmosferu Zemljinog podrijetla iznad vode, poznate kao eksperiment Miller-Urey..

Urey i Miller su stvorili plinsku komoru s elektrodama kako bi stvorili atmosferu tog vremena i pustili eksperiment da traje tjedan dana.

Na kraju pokusa pronašli su formiranje organskih spojeva iz anorganskih spojeva prethodno u vodi.

Ovaj eksperiment potvrdio je postojanje koacervata koje je Oparin predložio početkom stoljeća.

Eksperiment Miller i Urey stvorio je skepticizam u znanstvenoj zajednici. Ovaj je predložio prozor evolucijskih istraživanja, a drugi su ga znanstvenici rekonstruirali.

Nedavni eksperiment otkrio je veći broj aminokiselina od onih koje su prijavili Miller i Urey.

Pitanje o mogućnosti točnog ponovnog stvaranja atmosfere prošlih vremena u laboratoriju i dalje ostaje neodgovoreno.

Heterotrofni organizmi

Život na zemlji seže 3,5 milijardi godina. Tijekom tog razdoblja atmosfera se sastojala od vodika, vode, amonijaka i metilena. Kisik nije bio dio toga.

Trenutno, znanstvenici proučavaju atmosferu i značaj koji je imao za stvaranje prvih bioloških molekula, kao što su proteini, nukleotidi i adenozin trifosfat (ATP)..

Mogući prijedlog objašnjava uniju molekula u kompleksne spojeve i na taj način može obavljati metaboličke procese. Ovo zajedničko djelovanje donijelo je prve stanice, posebno heterotrofne.

Heterotrofi nisu u stanju proizvesti vlastiti izvor energije i hrane, pa su konzumirali druge organizme iz vruće juhe koju je opisao Haldane.

Metabolički procesi heterotrofi oslobađaju ugljični dioksid u atmosferu. Na kraju, ugljični dioksid u atmosferi dopustio je evoluciju fotosintetskih autotrofi, sposobnih za sintezu vlastite hrane pomoću energije i ugljičnog dioksida.

reference

1. Flammer, L., J. Beard, C.E. Nelson & M. Nickels. (199). Ensiweb. Evolucija / priroda znanosti Instituti: Heterotrofna hipoteza. Sveučilište Indiana.
2. Darwin, Charles (1857.). Darwinov dopisni projekt, "Pismo br. 7471, "Sveučilište u Cambridgeu.
Gordon-Smith, C. (2002). Podrijetlo života: znamenitosti dvadesetog stoljeća.
4. Miller, S., i Urey, H. (1959). Sinteza organskih spojeva na primitivnoj Zemlji. Science, 130 (3370), 245-251. Preuzeto s jstor.org
5. Haldane, J.B.S. (1929/1967). "Podrijetlo života". Racionalistički godišnjak. Ponovno je tiskan kao dodatak u J.D. Bernal 1967, Porijeklo života. Weidenfeld & Nicolson, London
6. McCollom, T. (2013). Miller-Urey i dalje: što smo naučili o reakcijama organske sinteze u proteklih 60 godina? Godišnji pregled Zemaljskih i planetarnih znanosti 2013 41: 1, 207-229