Еволюирали ли са хетеротрофите от автотрофите?

Учените разполагат с огромни доказателства, които показват, че всички видове, които сега са живи на Земята, са еволюирали от общ прародител. Но да разбереш откъде идва този общ прародител или как е възникнал е труден пъзел.

Въпреки че учените все още не знаят как е възникнал животът тук на Земята, те имат много мъчителни улики. Въз основа на това, което знаем, не можем да сме сигурни как е възникнал първият живот, но можем логично да реконструираме това, което може да се е случило. Изненадващо, най-доброто предположение е, че хетеротрофите са били първи на сцената.

Тази теория е известна като хетеротрофна хипотеза.

Учените разделят живите организми на два широки класа в зависимост от това къде получават енергията си. Тези два класа са хетеротрофи и автотрофи.

Автотрофи използвайте слънчева светлина или друг външен източник на енергия, за да захранвате синтеза на химични съединения като захари, които служат като храна за организма. По същество те сами си правят храна. Растенията са често срещани примери за автотрофи, защото разчитат на тях

Фотосинтезата не е единственият начин, по който автотрофите получават храна. Съществува и процес, наречен хемосинтеза. Хемосинтеза е процес, който използва химични реакции (обикновено с сероводород, метан и кислород), за да произвежда енергия. Този процес не разчита на слънчевата светлина, както фотосинтезата.

Хетеротрофиза разлика от това поемат храна от тяхната среда - обикновено, макар и не непременно, като ядат други организми. Някои примери за хетеротрофи включват кучета, котки, насекоми, протести и жаби. Хората са хетеротрофи, защото ядем растения или животни, за да получим енергия; не можем да произвеждаме собствена храна.

Автотрофите, каквито сега ги познаваме, най-вероятно са еволюирали вторично до първите форми на живот. Биохимичната техника, която фотосинтетичните организми като растения използват за синтезиране на храна, е много сложна и вероятно изисква значително време, за да се развие.

Но повечето хетеротрофи днес зависят от автотрофите за храната си. Така че всяка успешна научна хипотеза за произход на живота трябва да обясни или как автотрофите са възникнали първо, или къде хетеротрофите са могли да си набавят храна преди произхода на автотрофите.

Минали експерименти показват, че условията, съществуващи на ранната Земя, благоприятстват образуването на съединения като аминокиселини и други основни градивни елементи за живота. Според така наречената хипотеза за хетеротрофи първите живи организми са хетеротрофи. Те консумираха тези "градивни елементи", присъстващи в тяхната среда и ги използваха за храна.

Понякога това се нарича теория за „първичната супа“, тъй като тя предвижда ранна Земя, богата на органични съединения, които първите нововъзникващи организми биха могли да ядат. Това обяснява как хетеротрофите могат да съществуват преди еволюцията на автотрофите, за да ги консумират.

Ако първите организми наистина бяха хетеротрофи, еволюция постепенно биха породили автотрофи - организми, които биха могли да направят своя собствена храна. Тъй като запасите от аминокиселини и други основни градивни елементи в първичната супа започнаха да намаляват, тези първи автотрофи щяха да имат огромно предимство пред конкуренцията. В крайна сметка организмите, които биха могли да ядат първите автотрофи, се развиха, за да се възползват от този нов източник на храна и хранителни вещества.

Много учени също вярват в това хлоропласти (органелите, необходими за фотосинтезата) някога са били собствени свободно живеещи клетки. Те предполагат, че хетеротрофните по-големи клетки ги ядат за хранителни вещества, но в крайна сметка ги включват в клетката като органела. Това се нарича ендосимбиотична теория.

Може никога да не разберем със сигурност дали това наистина се е случило, но наличните в момента доказателства предполага, че тази хипотеза е разумно най-доброто предположение за това как са възникнали автотрофите и хетеротрофите битие.