Гетеротрофная гипотеза предложение от филиала эволюционной биологии , которая утверждает , что первый живые организмы гетеротрофы; то есть неспособные синтезировать собственную энергию.
Термин «гетеротроф» происходит от греческих «гетерос» (другие) и «трофеи» (есть). Гетеротрофы получают энергию и сырье, поглощая органические молекулы или другие организмы.
Гетеротрофная гипотеза впервые была названа Чарльзом Дарвином.
Происхождение гипотезы
Гетеротрофная гипотеза впервые была упомянута ученым Чарльзом Дарвином в одном из его писем с Дж. Д. Хукером. В письме Дарвин писал:
«… Как здорово, если бы мы могли представить себе в небольшом горячем пруду со всеми видами аммиака и фосфорных солей, светом, электричеством, что сегодня химически образовалось белковое соединение, такое вещество было бы съедено или поглощено, чего не было бы раньше. из которых были сформированы живые существа «.
В 20 веке ученые Александр Опарин и Джон Холдейн предложили аналогичные теории в пользу гетеротрофной гипотезы, получившей название гипотезы Опадина-Холдейна.
Согласно этому предложению, море превратилось в горячий и разбавленный суп органических соединений. Эти соединения агрегировались с образованием коацерватов до тех пор, пока органические соединения не ассимилировались аналогично метаболизму.
Стэнли Миллер и Гарольд Юри эксперименты
Только в 1950 году биохимикам Стэнли Миллеру и Гарольду Юри удалось воссоздать атмосферу земного происхождения над водоемом, известный как эксперимент Миллера-Юри.
Юри и Миллер создали газовую камеру с электродами, чтобы воссоздать атмосферу того времени, и провели эксперимент в течение недели. В конце эксперимента они обнаружили образование органических соединений из неорганических соединений, ранее находившихся в воде.
Этот эксперимент подтвердил существование коацерватов, предложенных Опарином в начале века.
Эксперимент Миллера и Юри вызвал скептицизм в научном сообществе. Этот предлагал окно эволюционных исследований и был воссоздан другими учеными.
В недавнем эксперименте было обнаружено большее количество аминокислот, чем сообщалось Миллером и Юри.
Юри и Миллер создали газовую камеру с электродами, чтобы воссоздать атмосферу того времени, и провели эксперимент в течение недели.
Остается без ответа вопрос о возможности точного воссоздания атмосферы былых времен в лаборатории.
Гетеротрофные организмы
Жизнь на Земле насчитывает 3,5 миллиарда лет. В этот период атмосфера состояла из водорода, воды, аммиака и метилена. Кислород здесь не входил.
Сегодня ученые изучают атмосферу и ее важность в создании первых биологических молекул, таких как белки, нуклеотиды и аденозинтрифосфат (АТФ).
Возможное предложение объясняет объединение молекул с образованием сложных соединений и, таким образом, возможность осуществлять метаболические процессы. Эта совместная работа принесла первые клетки, а именно гетеротрофы.
Гетеротрофы не могут производить свой собственный источник энергии и пищи, поэтому они потребляли другие организмы из горячего супа, описанного Холдейном.
В результате метаболических процессов гетеротрофов в атмосферу выделялся углекислый газ. В конце концов, углекислый газ в атмосфере позволил эволюционировать фотосинтетическим автотрофам, способным синтезировать свою собственную пищу с помощью энергии и углекислого газа.
Ссылки
1. Фламмер Л., Бирд Дж., Нельсон К. Э., Никелс М.. (199). Ensiweb. Эволюция / Природа научных институтов: гипотеза гетеротрофности. Университет Индианы.
2. Дарвин, Чарльз (1857 г.). Заочный проект Дарвина, «Письмо № 7471 », Кембриджский университет.
3. Гордон-Смит, К. (2002). Происхождение жизни: вехи двадцатого века.
4. Миллер С. и Юри Х. (1959). Синтез органических соединений на первобытной Земле. Наука, 130 (3370), 245-251. Получено с jstor.org
5. Холдейн, JBS (1929/1967). «Происхождение жизни». The Rationalist Annual. Перепечатано в качестве приложения к книге Дж. Д. Бернала 1967 г. «Происхождение жизни». Вайденфельд и Николсон, Лондон
6. Макколлом, Т. (2013). Миллер-Юри и не только: что мы узнали о реакциях пребиотического органического синтеза за последние 60 лет? Годовой обзор наук о Земле и планетах, 2013 г. 41: 1, 207-229