A tudósoknak elsöprő bizonyítékuk van arra, hogy a Földön jelenleg élő összes faj közös ősből fejlődött ki. De nehéz kitalálni, hogy ez a közös ős honnan származik vagy hogyan keletkezett, nehéz rejtvény.
Bár a tudósok még nem tudják, hogyan jött létre az élet itt a Földön, nagyon sok csábító nyomuk van. Amit tudunk, nem lehetünk biztosak abban, hogyan alakult ki az első élet, de logikusan rekonstruálhatjuk a történteket. Meglepő módon a legjobb tipp az, hogy a heterotrófok voltak először a helyszínen.
Ez az elmélet a heterotróf hipotézis.
Hogyan kapják meg a szervezetek az energiát: Heterotrófok vs Autotrófok
A tudósok az élő organizmusokat két tág osztályba sorolják, attól függően, honnan veszik energiájukat. Ez a két osztály az heterotrófok és autotrófok.
Autotrófok használjon napfényt vagy más külső energiaforrást a kémiai vegyületek, például a cukor szintézisének elősegítésére, amelyek táplálékul szolgálnak a szervezet számára. Lényegében saját maguk készítik el az ételt. A növények gyakori példák az autotrófokra, mert támaszkodnak
A fotoszintézis sem az egyetlen módja annak, hogy az autotrófok táplálékhoz jussanak. Van még egy eljárás, amit kemoszintézisnek hívnak. Kemoszintézis olyan folyamat, amely kémiai reakciókat használ (általában hidrogén-szulfiddal, metánnal és oxigénnel) az energia előállításához. Ez a folyamat nem támaszkodik a napfényre, mint a fotoszintézis.
Heterotrófokezzel szemben az élelmet a környezetéből veszi fel - jellemzően, bár nem feltétlenül, más szervezetek fogyasztásával. Néhány heterotróf példa kutya, macska, rovar, protista és béka. Az emberek heterotrófok, mert növényeket vagy állatokat eszünk annak érdekében, hogy energiát nyerjünk; nem állíthatunk elő saját ételt.
Kihívások
A ma ismert autotrófok valószínűleg másodlagosan fejlődtek az első életformákhoz képest. Az a biokémiai gépezet, amelyet a fotoszintetikus organizmusok, például a növények az élelmiszer szintetizálásához használnak, nagyon bonyolult, és valószínűleg jelentős időre volt szükség a fejlődéshez.
De a legtöbb heterotróf manapság az autotrófoktól függ. Tehát minden sikeres tudományos hipotézis a az élet eredete vagy meg kell magyaráznia, hogy az autotrófok miként jöttek létre először, vagy hogy a heterotrófok az autotrófok keletkezése előtt megszerezhették-e ételeiket.
Heterotróf hipotézis
Korábbi kísérletek bebizonyították, hogy a korai Földön fennálló körülmények elősegítették az olyan vegyületek képződését, mint aminosavak és más bázikus építőelemek az élet számára. Az úgynevezett heterotróf hipotézis szerint az első élő szervezetek heterotrófok voltak. Fogyasztották ezeket a "építőelemeket", amelyek a környezetükben voltak, és élelemre használták fel őket.
Néha ezt hívják "ősleves" elméletnek, mert egy olyan korai Földet képzel el, amely szerves vegyületekben gazdag, amelyet az első feltörekvő organizmusok megehetnek. Ez megmagyarázza, hogyan létezhetnek heterotrófok az autotrófok fejlődése előtt, hogy fogyaszthassanak.
Fejlődés
Ha az első organizmusok valóban heterotrófok voltak, evolúció fokozatosan olyan autotrófokat eredményezett volna - olyan organizmusok, amelyek saját maguk készíthetik el ételeiket. Amint az ősleves aminosav- és egyéb alapkomponensei fogyni kezdtek, ezeknek az első autotrófoknak hatalmas előnyük lett volna a versennyel szemben. Végül olyan szervezetek fejlődtek ki, amelyek meg tudták enni az első autotrófákat, hogy kihasználják ennek az új táplálék- és tápanyagforrásnak az előnyeit.
Sok tudós is úgy véli kloroplasztok (a fotoszintézishez szükséges organelle) egykor saját szabadon élő sejtjeik voltak. Feltételezik, hogy a nagyobb heterotróf sejtek táplálékként fogyasztották ezeket, de végül organellumként beépítették őket a sejtbe. Ezt nevezzük endoszimbiotikus elméletnek.
Soha nem tudjuk biztosan, hogy valóban ez történt-e, de a jelenleg rendelkezésre álló bizonyítékokat azt sugallja, hogy ez a hipotézis ésszerű legjobb tipp arra vonatkozóan, hogy az autotrófok és a heterotrófok hogyan jöttek létre lény.