Vědci mají drtivé důkazy, které ukazují, že všechny druhy, které nyní žijí na Zemi, se vyvinuly ze společného předka. Ale zjistit, odkud ten společný předek pochází nebo jak vznikl, je obtížná hádanka.
Ačkoli vědci dosud nevědí, jak zde na Zemi vznikl život, mají spoustu dráždivých stop. Na základě toho, co víme, si nemůžeme být jisti, jak k prvnímu životu došlo, ale můžeme logicky rekonstruovat, co se mohlo stát. Překvapivě nejlepší odhad je, že heterotrofové byli na scéně první.
Tato teorie je známá jako heterotrofní hypotéza.
Jak organismy získávají energii: Heterotrofy vs. autotrofy
Vědci rozdělují živé organismy do dvou širokých tříd podle toho, odkud berou svou energii. Tyto dvě třídy jsou heterotrofy a autotrofy.
Autotrofy používat sluneční světlo nebo jiný externí zdroj energie k napájení syntézy chemických sloučenin, jako jsou cukry, které slouží jako potrava pro organismus. V podstatě si vyrábějí vlastní jídlo. Rostliny jsou běžnými příklady autotrofů, protože se na ně spoléhají fotosyntéza
Fotosyntéza není jediným způsobem, jak autotrofy získávají jídlo. Existuje také proces zvaný chemosyntéza. Chemosyntéza je proces, který k výrobě energie využívá chemické reakce (obvykle se sirovodíkem, methanem a kyslíkem). Tento proces se nespoléhá na sluneční světlo, jako je tomu u fotosyntézy.
Heterotrofynaopak přijímají potravu ze svého prostředí - obvykle, i když ne nutně, konzumací jiných organismů. Některé heterotrofní příklady zahrnují psy, kočky, hmyz, protisty a žáby. Lidé jsou heterotrofní, protože jíme rostliny nebo zvířata, abychom získali energii; nemůžeme si vyrobit vlastní jídlo.
Výzvy
Autotrofy, jak je nyní známe, se pravděpodobně vyvinuly sekundárně k prvním formám života. Biochemický aparát, který fotosyntetické organismy, jako jsou rostliny, používají k syntéze potravy, je velmi komplikovaný a jeho vývoj si pravděpodobně vyžadoval značné množství času.
Ale většina heterotrofů dnes závisí na autotrofech pro své jídlo. Takže každá úspěšná vědecká hypotéza o původ života musí vysvětlovat buď to, jak autotrofy vznikly jako první, nebo kde mohli heterotrofové získat potravu před vznikem autotrofů.
Heterotrofní hypotéza
Dřívější experimenty prokázaly, že podmínky přítomné na rané Zemi upřednostňovaly tvorbu sloučenin, jako jsou aminokyseliny a další základní stavební kameny pro život. Podle takzvané heterotrofní hypotézy byly první živé organismy heterotrofy. Konzumovali tyto „stavební kameny“ přítomné v jejich prostředí a používali je k jídlu.
Někdy se tomu říká teorie „prvotní polévky“, protože předpokládá ranou Zemi bohatou na organické sloučeniny, které by mohly jíst první rozvíjející se organismy. To vysvětluje, jak by mohly existovat heterotrofy před vývojem autotrofů, které konzumují.
Rozvoj
Pokud byly první organismy skutečně heterotrofy, vývoj by postupně vedly k vzniku autotrofů - organismů, které by si mohly vyrobit vlastní jídlo. Protože zásoby aminokyselin a dalších základních stavebních kamenů v prvotní polévce začaly docházet, měli by tito první autotrofové oproti konkurenci obrovskou výhodu. Nakonec se organismy, které mohly snést první autotrofy, vyvinuly, aby využily výhod tohoto nového zdroje potravy a živin.
Mnoho vědců tomu také věří chloroplasty (organela nezbytná pro fotosyntézu) byly kdysi jejich vlastní volně žijící buňky. Předpokládají, že heterotrofní větší buňky je konzumovaly jako živiny, ale nakonec je začleňovaly do buňky jako organely. Tomu se říká endosymbiotická teorie.
Možná nikdy nebudeme s jistotou vědět, zda se to skutečně stalo, ale v současné době dostupné důkazy naznačuje, že tato hypotéza je rozumným nejlepším odhadem toho, jak došlo k autotrofům a heterotrofům bytost.