Kehittyivätkö heterotrofit autotrofeista?

Tutkijoilla on ylivoimainen näyttö siitä, että kaikki maapallolla elävät lajit ovat kehittyneet yhteisestä esi-isästä. Mutta selvittää, mistä tuo yhteinen esi-isä on peräisin tai miten se on syntynyt, on vaikea pulmapeli.

Vaikka tiedemiehet eivät vielä tiedä, miten elämä syntyi täällä maan päällä, heillä on paljon kiusoittavia vihjeitä. Sen perusteella, mitä tiedämme, emme voi olla varmoja siitä, kuinka ensimmäinen elämä syntyi, mutta voimme loogisesti rekonstruoida tapahtuneen. Yllättäen paras arva on, että heterotrofit olivat ensimmäisiä kohtauksessa.

Tämä teoria tunnetaan nimellä heterotrofihypoteesi.

Tutkijat jakavat elävät organismit kahteen laajaan luokkaan riippuen siitä, mistä ne saavat energiansa. Nämä kaksi luokkaa ovat heterotrofit ja autotrofit.

Autotrofit käytä auringonvaloa tai muuta ulkoista energialähdettä kemiallisten yhdisteiden, kuten sokerien, synteesin tuottamiseksi organismin ravinnoksi. Pohjimmiltaan he tekevät itse ruokansa. Kasvit ovat yleisiä esimerkkejä autotrofeista, koska ne luottavat

Fotosynteesi ei ole ainoa tapa, jolla autotrofit saavat ruokaa. Siellä on myös prosessi, jota kutsutaan kemosynteesiksi. Kemosynteesi on prosessi, joka käyttää kemiallisia reaktioita (yleensä rikkivedyn, metaanin ja hapen kanssa) energian tuottamiseksi. Tämä prosessi ei ole riippuvainen auringonvalosta, kuten fotosynteesi.

Heterotrofitsitä vastoin vievät ruokaa ympäristöstään - tyypillisesti, vaikkakaan ei välttämättä, syömällä muita organismeja. Joitakin heterotrofisia esimerkkejä ovat koirat, kissat, hyönteiset, protistit ja sammakot. Ihmiset ovat heterotrofeja, koska syömme kasveja tai eläimiä saadaksemme energiaa; emme voi tuottaa omaa ruokaa.

Autotrofit sellaisina kuin ne nyt tunnemme, ovat todennäköisesti kehittyneet toissijaisesti ensimmäisiin elämänmuotoihin nähden. Biokemiallinen koneisto, jota fotosynteettiset organismit, kuten kasvit, käyttävät ruoan syntetisoimiseksi, on hyvin monimutkainen ja vaati todennäköisesti huomattavan paljon aikaa kehitykseen.

Mutta useimmat heterotrofit ovat nykyään riippuvaisia ​​ruoan autotrofeista. Joten kaikki onnistuneet tieteelliset hypoteesit elämän alkuperä on selitettävä joko kuinka autotrofit syntyivät ensin tai mistä heterotrofit olisivat voineet saada ruokansa ennen autotrofien alkuperää.

Aikaisemmat kokeet ovat osoittaneet, että varhaisella maapallolla vallitsevat olosuhteet suosivat sellaisten yhdisteiden kuten aminohappojen ja muiden peruselementtien muodostumista elämään. Niin sanotun heterotrofihypoteesin mukaan ensimmäiset elävät organismit olivat heterotrofeja. He kuluttivat näitä "rakennuspalikoita", jotka olivat läsnä ympäristössään, ja käyttivät niitä ruokaan.

Joskus tätä kutsutaan "alkukeitto" -teoriaksi, koska se kuvittelee varhaisen maan, jossa on runsaasti orgaanisia yhdisteitä, joita ensimmäiset nousevat organismit voivat syödä. Tämä selittää, kuinka heterotrofeja voi olla olemassa ennen kuin autotrofit kehittyvät heidän kulutettavakseen.

Jos ensimmäiset organismit olivat todellakin heterotrofeja, evoluutio olisi vähitellen aiheuttanut autotrofeja - organismeja, jotka voisivat valmistaa omaa ruokaan. Kun alkukeiton aminohappojen ja muiden peruselementtien tarjonta alkoi olla vähissä, näillä ensimmäisillä autotrofeilla olisi ollut valtava etu kilpailuun nähden. Lopulta organismit, jotka voisivat syödä ensimmäiset autotrofit, kehittyivät hyödyntämään tätä uutta ruokaa ja ravintoaineita.

Monet tutkijat uskovat myös siihen kloroplastit (fotosynteesiin tarvittavat organellit) olivat aikoinaan omat vapaasti elävät solut. He olettavat, että suuremmat heterotrofiset solut söivät näitä ravintoaineita varten, mutta päätyivät sisällyttämään ne soluun organellina. Tätä kutsutaan endosymbioottiseksi teoriaksi.

Emme ehkä koskaan tiedä varmasti, tapahtuiko näin, mutta tällä hetkellä käytettävissä olevat todisteet viittaa siihen, että tämä hypoteesi on kohtuullinen paras arvaus siitä, miten autotrofit ja heterotrofit tulivat oleminen.