Heterotropná hypotéza vzniku a hlavné charakteristiky

heterotrofná hypotéza je návrh vetvy evolučnej biológie, ktorá tvrdí, že prvými živými organizmami boli heterotrofy; to znamená tí, ktorí nie sú schopní syntetizovať svoju vlastnú energiu.

Termín heterotrofný pochádza z gréckych "heteros" (iní) a "trofejí" (jesť). Heterotrofy získavajú svoju energiu a suroviny prijímaním organických molekúl alebo iných organizmov.

Pôvod hypotézy

Heterotrofnú hypotézu prvýkrát spomenul vedec Charles Darwin v jednom zo svojich listov s J.D. Hooker. Darwin v liste napísal:

"...  Aké veľké by bolo, keby sme si mohli predstaviť v nejakom malom teplom rybníku so všetkými druhmi amoniaku a fosforečných solí, svetlom, elektrinou, že proteínová zlúčenina bola chemicky vytvorená [...] V súčasnosti by táto látka bola pohlcovaná alebo absorbovaná, čo by nebolo. pred tvorbou živých tvorov".

V dvadsiatom storočí vedci Aleksandr Oparin a John Haldane navrhli podobné teórie v prospech heterotrofnej hypotézy, známej ako hypotéza Opadin-Haldane.

Podľa tohto návrhu sa more stalo horúcou a zriedenou polievkou organických zlúčenín. Tieto zlúčeniny sa pridali do formy koacervátov, až kým sa asimilovali organické zlúčeniny podobným spôsobom ako metabolizmus.

To nebolo až do roku 1950, že biochemici Stanley Miller a Harold Urey podarilo obnoviť atmosféru zemského pôvodu nad telom vody, známej ako experiment Miller-Urey..

Urey a Miller vytvorili plynovú komoru s elektródami na obnovenie atmosféry času a nechali experiment bežať týždeň..

Na konci experimentu zistili tvorbu organických zlúčenín z anorganických zlúčenín predtým vo vode.

Tento experiment potvrdil existenciu koacervátov navrhnutých Oparinom na začiatku storočia.

Experiment Miller a Urey vytvoril vo vedeckej komunite skepticizmus. Ten navrhol okno evolučného výskumu a bol znovu vytvorený inými vedcami.

Nedávny experiment zistil väčší počet aminokyselín ako tie, ktoré uviedli Miller a Urey.

Otázka o možnosti presného obnovenia atmosféry minulých časov v laboratóriu stále zostáva nezodpovedaná.

Heterotrofné organizmy

Život na Zemi sa datuje 3,5 miliardy rokov. Počas tohto obdobia sa atmosféra skladala z vodíka, vody, amónia a metylénu. Kyslík nebol jeho súčasťou.

V súčasnosti vedci skúmajú atmosféru a význam, ktorý mal pre vytvorenie prvých biologických molekúl, ako sú proteíny, nukleotidy a adenozíntrifosfát (ATP)..

Možný návrh vysvetľuje spojenie molekúl za vzniku komplexných zlúčenín, a teda je schopný vykonávať metabolické procesy. Táto práca priniesla prvé bunky, konkrétne heterotrofné.

Heterotrofy nie sú schopné produkovať svoj vlastný zdroj energie a potravy, takže konzumovali iné organizmy z horúcej polievky, ktorú opísal Haldane..

Metabolické procesy heterotrofov uvoľňovali oxid uhličitý do atmosféry. Nakoniec oxid uhličitý v atmosfére umožnil vývoj fotosyntetických autotrofov, ktoré sú schopné syntetizovať svoje vlastné potraviny pomocou energie a oxidu uhličitého..

referencie

1. Flammer, L., J. Beard, C.E. Nelson & M. Nickels. (199). Ensiweb. Evolúcia / povaha vedeckých inštitútov: Heterotrofná hypotéza. University of Indiana.
2. Darwin, Charles (1857). Projekt Darwinovej korešpondencie, "List č. 7471, "University of Cambridge.".
3. Gordon-Smith, C. (2002). Pôvod života: Pamiatky dvadsiateho storočia.
4. Miller, S., & Urey, H. (1959). Syntéza organických zlúčenín na primitívnej Zemi. Science, 130 (3370), 245-251. Zdroj: jstor.org
5. Haldane, J.B.S. (1929/1967). "Pôvod života". Racionalistická výročná. Pretlač ako príloha v J.D. Bernal 1967, Pôvod života. Weidenfeld & Nicolson, Londýn
6. McCollom, T. (2013). Miller-Urey a Beyond: Čo sme sa naučili o reakciách prebiotickej organickej syntézy za posledných 60 rokov? Výročná správa o Zemi a planetárnych vedách 2013 41: 1, 207-229