Heterotroopne hüpoteesi päritolu ja peamised omadused

The heterotroofne hüpotees on evolutsioonilise bioloogia haru ettepanek, mille kohaselt esimesed elusorganismid olid heterotroofid; see tähendab, et need, kes ei suuda oma energiat sünteesida.

Mõiste heterotroofne pärineb kreeka "heteros" (teised) ja "trophes" (süüa). Heterotroofid saavad oma energia ja tooraine orgaaniliste molekulide või teiste organismide allaneelamise teel.

Hüpoteesi päritolu

Heterotroofset hüpoteesi mainis kõigepealt teadlane Charles Darwin ühes oma kirjades J.D. Hooker Kirjas kirjutas Darwin:

"...  Kui suur on see, kui me saaksime väikestes soojades tiikides igasuguse ammoniaagi ja fosforisoola, kerge, elektrienergiaga ette kujutada, et valguühend on keemiliselt moodustunud [...] Praegu oleks selline asi söönud või imendunud, mis ei oleks olnud enne elusolendite moodustumist".

20. sajandil pakkusid teadlased Aleksandr Oparin ja John Haldane sarnaseid teooriaid heterotroofse hüpoteesi kasuks, mida tuntakse Opadin-Haldane hüpoteesina.

Selle ettepaneku kohaselt sai merest orgaaniliste ühendite kuum ja lahjendatud supp. Need ühendid lisati koatservaatide moodustamiseks, kuni assotsieeruvad orgaanilised ühendid sarnaselt ainevahetusele.

Alles 1950. aastal õnnestus biokeemikutel Stanley Milleril ja Harold Urey'l taastada Maa päritolu atmosfäär üle veekogu, mida tuntakse Milleri-Urey katsena..

Urey ja Miller lõid gaasikambri koos elektroodidega aja atmosfääri taastamiseks ja lase katsel teha nädal aega.

Katse lõpus leiti, et anorgaanilistest ühenditest moodustati eelnevalt vees orgaanilisi ühendeid.

See katse kinnitas, et Oparin on sajandi alguses välja pakkunud koatservaadid.

Milleri ja Urey eksperiment on tekitanud teadusringkondades skeptitsismi. See pakkus välja evolutsiooniuuringute akna ja selle on loonud teised teadlased.

Hiljutine katse leidis suurema arvu aminohappeid kui Milleri ja Urey teatatud.

Küsimus selle kohta, kas laboratooriumis on möödunud aegade atmosfäär võimalik täpselt taastada, on endiselt vastuseta.

Heterotroofsed organismid

Elu maa peal ulatub 3,5 miljardi aastani. Selle aja jooksul koosnes atmosfäär vesinikust, veest, ammooniumist ja metüleenist. Hapnik ei olnud selle osa.

Praegu uurivad teadlased atmosfääri ja tähtsust esimese bioloogilise molekuli loomiseks, nagu valgud, nukleotiidid ja adenosiintrifosfaat (ATP).

Võimalik ettepanek selgitab molekulide liitumist keeruliste ühendite moodustamiseks ja seega on võimeline läbi viima metaboolseid protsesse. See töö tõi kokku esimesed rakud, eriti heterotroofsed.

Heterotroofid ei suuda toota oma energiaallikat ja toitu, seega tarbisid nad Haldane'i kirjeldatud kuuma suppi teisi organisme..

Heterotroofide metaboolsed protsessid vabastasid atmosfääri süsinikdioksiidi. Lõpuks võimaldas atmosfääris sisalduv süsinikdioksiid fotosünteetiliste autotroofide arengut, mis on võimelised sünteesima oma toitu energia ja süsinikdioksiidi abil.

Viited

1. Flammer, L., J. Beard, C.E. Nelson ja M. Nickels. (199). Ensiweb Teadusasutuste evolutsioon / olemus: Heterotroofi hüpotees. Indiana ülikool.
2. Darwin, Charles (1857). Darwini kirjavahetusprojekt "Kiri nr. 7471, "Cambridge'i ülikool.
3. Gordon-Smith, C. (2002). Elu päritolu: kahekümnenda sajandi maamärgid.
4. Miller, S., & Urey, H. (1959). Orgaanilise ühendi süntees primitiivsel maal. Science, 130 (3370), 245-251. Välja otsitud aadressilt jstor.org
5. Haldane, J.B.S. (1929/1967). "Elu algus". Iga-aastane ratsionalist. Lisana trükitakse J.D. Bernal 1967, Elu päritolu. Weidenfeld & Nicolson, London
6. McCollom, T. (2013). Miller-Urey ja Beyond: Mida me oleme õppinud eelbiotiliste orgaaniliste sünteesireaktsioonide kohta viimase 60 aasta jooksul? Maa ja planeediuuringute aastaaruanne 2013 41: 1, 207-229