Походження і головні характеристики гетеротропної гіпотези

The гетеротрофна гіпотеза це пропозиція галузі еволюційної біології, яка вважає, що першими живими організмами були гетеротрофи; тобто тих, хто не може синтезувати свою власну енергію.

Термін гетеротрофний походить від грецького "heteros" (інші) і "трофи" (eat). Гетеротрофи отримують свою енергію і сировину шляхом вживання органічних молекул або інших організмів.

Походження гіпотези

Гетеротрофну гіпотезу вперше згадував вчений Чарльз Дарвін в одному з його листів з J.D. Хукер У листі Дарвін написав:

"...  Як здорово, якби ми могли зародитися в якомусь маленькому теплому ставку з усіма видами аміаку і фосфорних солей, світла, електроенергії, що білкова сполука була хімічно утворена [...]. Випадок до того, як утворилися живі істоти".

У двадцятому столітті вчені Олександр Опарін і Джон Халдейн запропонували подібні теорії на користь гетеротрофної гіпотези, відомої як гіпотеза Опадіна-Халдена..

Згідно з цією пропозицією, море стало гарячим і розбавленим супом з органічних сполук. Ці сполуки додавали, щоб утворити коацервати, до асиміляції органічних сполук аналогічним чином метаболізму.

Тільки до 1950 року біохіміки Стенлі Міллер і Гарольд Юрі зуміли відтворити атмосферу походження Землі над водою, відомої як експеримент Міллера-Урі..

Урі і Міллер створили газову камеру з електродами, щоб відтворити атмосферу того часу, і дозволити експерименту працювати протягом тижня.

Наприкінці експерименту вони виявили утворення органічних сполук з неорганічних сполук, які раніше перебували у воді.

Цей експеримент підтвердив існування коацерватів, запропонованих Опаріном на початку століття.

Експеримент Міллера та Юрі створив скептицизм у науковій спільноті. Цей запропонував вікно еволюційних досліджень і було відтворено іншими вченими.

Недавній експеримент виявив більшу кількість амінокислот, ніж ті, про які повідомляли Міллер і Урі.

Питання про можливість точного відтворення атмосфери минулих часів у лабораторії залишається без відповіді.

Гетеротрофні організми

Життя на землі датується 3,5 мільярда років. У цей період атмосфера складалася з водню, води, амонію та метилену. Кисень не був його частиною.

В даний час вчені вивчають атмосферу і значення, яке вона мала для створення перших біологічних молекул, таких як білки, нуклеотиди і аденозинтрифосфат (АТФ)..

Можлива пропозиція пояснює об'єднання молекул, що утворюють комплексні сполуки, і таким чином здатні виконувати метаболічні процеси. Ця робота разом принесла перші клітини, конкретно гетеротрофні.

Гетеротрофи не здатні виробляти власні джерела енергії та їжі, тому вони споживали інші організми з гарячого супу, описаного Haldane.

Метаболічні процеси гетеротрофів виділяють в атмосферу діоксид вуглецю. Зрештою, вуглекислий газ в атмосфері дозволив еволюцію фотосинтетичних автотрофів, здатних синтезувати власне харчування за допомогою енергії та вуглекислого газу.

Список літератури

1. Flammer, L., J. Beard, C.E. Нельсон і М. Нікельс. (199). Ensiweb Еволюція / Природа наукових інститутів: гіпотеза про гетеротрофи. Університет штату Індіана.
2. Дарвін, Чарльз (1857). Проект кореспонденції Дарвіна, "Лист №. 7471, "Кембриджський університет.
3. Гордон-Сміт, C. (2002). Походження життя: Орієнтири двадцятого століття.
4. Miller, S., & Urey, H. (1959). Синтез органічних сполук на первісній Землі. Science, 130 (3370), 245-251. Отримано з jstor.org
5. Haldane, J.B.S. (1929/1967). "Походження життя". Раціоналістичний щорічний. Друкується як додаток в J.D. Берналь 1967, Походження життя. Weidenfeld & Nicolson, Лондон
6. McCollom, T. (2013). Міллер-Урі і поза нею: що ми дізналися про реакції органічного синтезу в пребіотиці за останні 60 років? Річний огляд наук про Землю та планети 2013 41: 1, 207-229