Heterotrooppinen hypoteesin alkuperä ja pääominaisuudet

heterotrofinen hypoteesi on ehdotus evolutionaarisen biologian haarasta, jossa todetaan, että ensimmäiset elävät organismit olivat heterotrofeja; eli ne, jotka eivät pysty syntetisoimaan omaa energiaansa.

Termi heterotrofinen tulee kreikkalaisesta "heteros" (muut) ja "trophes" (syö). Heterotrofit saavat energiansa ja raaka-aineensa nauttimalla orgaanisia molekyylejä tai muita organismeja.

Hypoteesin alkuperä

Heterotrofisen hypoteesin mainitsivat ensin tutkija Charles Darwin yhdessä kirjoistaan ​​J.D. Huora. Darwin kirjoitti kirjeessään:

" ...  Kuinka suuri, jos voisimme muodostaa pienessä lämpimässä lammessa kaikenlaista ammoniakkia ja fosforisuolaa, valoa, sähköä, että proteiiniyhdiste muodostui kemiallisesti [....] Tällä hetkellä tällainen aine olisi syönyt tai imeytynyt, mikä ei olisi ollut tapauksessa ennen elävien olentojen muodostumista".

1900-luvulla tutkijat Aleksandr Oparin ja John Haldane ehdottivat samanlaisia ​​teorioita heterotrofisen hypoteesin hyväksi, joka tunnetaan nimellä Opadin-Haldane-hypoteesi.

Tämän ehdotuksen mukaan merestä tuli kuuma ja laimennettu orgaanisten yhdisteiden keitto. Nämä yhdisteet lisättiin koaservaattien muodostamiseksi, kunnes ne yhdistivät orgaaniset yhdisteet samalla tavalla kuin aineenvaihdunta.

Vasta vuonna 1950 biokemisti Stanley Miller ja Harold Urey onnistuivat luomaan maapallon ilmapiirin vesistöön, joka tunnetaan nimellä Miller-Urey-kokeilu..

Urey ja Miller loivat kaasukammion, jossa on elektrodit, jotta aikaansaadaan ajan tunnelma, ja anna kokeilun kestää viikko.

Kokeen lopussa he havaitsivat orgaanisten yhdisteiden muodostumisen epäorgaanisista yhdisteistä, jotka olivat aiemmin vedessä.

Tämä koe vahvisti Oparinin vuosisadan alussa ehdottamien koaservaattien olemassaolon.

Millerin ja Ureyn kokeilu on luonut skeptisyyttä tiedeyhteisössä. Tämä ehdotti evolutionaarisen tutkimuksen ikkunaa, ja muut tiedemiehet ovat luoneet sen uudelleen.

Tuoreessa kokeessa havaittiin suurempi määrä aminohappoja kuin Millerin ja Ureyn ilmoittamat.

Kysymys siitä, olisiko aikaisemmin tehtyjen aikojen ilmapiiri pystytty uudelleen luomaan laboratoriossa, on edelleen vastaamatta.

Heterotrofiset organismit

Elämä maan päällä on 3,5 miljardia vuotta. Tänä aikana ilmakehä koostui vedystä, vedestä, ammoniumista ja metyleenistä. Happi ei ollut osa sitä.

Tällä hetkellä tutkijat tutkivat ilmapiiriä ja sen merkitystä ensimmäisten biologisten molekyylien, kuten proteiinien, nukleotidien ja adenosiinitrifosfaatin (ATP) luomiselle.

Mahdollinen ehdotus selittää molekyylien liiton muodostamaan monimutkaisia ​​yhdisteitä ja siten pystyy suorittamaan metabolisia prosesseja. Tämä työ toi yhdessä ensimmäiset solut, erityisesti heterotrofiset.

Heterotrofit eivät pysty tuottamaan omaa energialähdettään ja ruokaa, joten he kuluttivat muita organismeja Haldanen kuvaamasta kuumasta keitosta.

Heterotrofien metaboliset prosessit vapauttivat hiilidioksidia ilmakehään. Lopulta ilmakehän hiilidioksidi mahdollisti fotosynteettisten autotrofien kehittymisen, jotka kykenivät syntetisoimaan omaa ruokaansa energian ja hiilidioksidin avulla.

viittaukset

1. Flammer, L., J. Beard, C.E. Nelson & M. Nickels. (199). Ensiweb. Evoluutio / tiedeinstituutit: Heterotrofihypoteesi. Indiana-yliopisto.
2. Darwin, Charles (1857). Darwinin kirjeenvaihtoprojekti, "kirje nro. 7471, "Cambridgen yliopisto.
3. Gordon-Smith, C. (2002). Elämän alkuperä: kahdennenkymmenennen vuosisadan maamerkit.
4. Miller, S., & Urey, H. (1959). Orgaanisen yhdisteen synteesi primitiivisellä maalla. Science, 130 (3370), 245 - 251. Haettu osoitteesta jstor.org
5. Haldane, J.B.S. (1929/1967). "Elämän alkuperä". Rationalistin vuotuinen. Jäljennös liitteenä J.D. Bernal 1967, elämän alkuperä. Weidenfeld & Nicolson, Lontoo
6. McCollom, T. (2013). Miller-Urey ja Beyond: Mitä olemme oppineet Prebiotic Organic Synthesis Reactionsista viimeisten 60 vuoden aikana? Maa- ja planeettatieteiden vuosikatsaus 2013 41: 1, 207-229