განვითარდა ჰეტეროტროფები ავტოტროფებიდან?

მეცნიერებს აქვთ დამაჯერებელი მტკიცებულებები, რომლებიც აჩვენებს, რომ დედამიწაზე ახლა ცოცხალი ყველა სახეობა წარმოიშვა საერთო წინაპრისგან. იმის გარკვევა, თუ საიდან წარმოიშვა ეს საერთო წინაპარი ან როგორ წარმოიშვა ეს, რთული თავსატეხია.

მიუხედავად იმისა, რომ მეცნიერებმა ჯერ არ იციან როგორ გაჩნდა სიცოცხლე აქ დედამიწაზე, მათ ბევრი სანატრელი წარმოდგენა აქვთ. რაც ვიცით, არ შეგვიძლია დარწმუნებული ვიყოთ როგორ გაჩნდა პირველი ცხოვრება, მაგრამ შეგვიძლია ლოგიკურად აღვადგინოთ ის, რაც შეიძლება მოხდა. გასაკვირია, რომ საუკეთესო ვარაუდი არის ის, რომ ჰეტეროტროფები პირველად იყვნენ სცენაზე.

ეს თეორია ცნობილია როგორც ჰეტეროტროფის ჰიპოთეზა.

მეცნიერები ყოფენ ცოცხალ ორგანიზმებს ორ ფართო კლასად, იმისდა მიხედვით, თუ სად იღებენ მათ ენერგიას. ეს ორი კლასია ჰეტეროტროფები და ავტოტროფები.

ავტოტროფები გამოიყენეთ მზის ან ენერგიის სხვა გარე წყარო ენერგიის მისაღებად ქიმიური ნაერთების სინთეზისთვის, როგორიცაა შაქრები, რომლებიც ორგანიზმის საკვებად გამოდგება. არსებითად, ისინი საკუთარ საკვებს ამზადებენ. მცენარეები ავტოტროფების გავრცელებული მაგალითებია, რადგან ისინი ეყრდნობიან

ფოტოსინთეზი არ არის აუტოტროფების საკვების მიღების ერთადერთი გზა. ასევე არსებობს პროცესი, რომელსაც ქიმიოსინთეზი ეწოდება. ქიმიოსინთეზი არის პროცესი, რომელიც იყენებს ქიმიურ რეაქციებს (ჩვეულებრივ წყალბადის სულფიდთან, მეთანთან და ჟანგბადთან) ენერგიის გამომუშავების მიზნით. ეს პროცესი არ ემყარება მზის სინათლეს, ისევე როგორც ფოტოსინთეზი.

ჰეტეროტროფებიამის საპირისპიროდ, იღებენ საკვებს მათი გარემოდან - როგორც წესი, სულაც არ არის აუცილებელი, სხვა ორგანიზმების ჭამით. ჰეტეროტროფის ზოგიერთ მაგალითში შედის ძაღლები, კატები, მწერები, პროტისტები და ბაყაყები. ადამიანი არის ჰეტეროტროფი, რადგან ჩვენ ვჭამთ მცენარეებს ან ცხოველებს ენერგიის მისაღებად; ჩვენ არ შეგვიძლია საკუთარი საკვების წარმოება.

Autotrophs, როგორც ჩვენ ახლა ვიცით, ისინი, სავარაუდოდ, განვითარდა მეორადი პირველი ცხოვრების ფორმებიდან. ბიოქიმიური დანადგარები, რომლებსაც ფოტოსინთეზური ორგანიზმები, როგორიცაა მცენარეები, საკვების სინთეზირებისთვის იყენებენ, ძალიან რთულია და, ალბათ, მნიშვნელოვანი დრო სჭირდება განვითარებისთვის.

მაგრამ დღეს ჰეტეროტროფების უმეტესობა დამოკიდებულია საკვებიდან გამომდინარე ავტოტროფებზე. ასე რომ, ნებისმიერი წარმატებული სამეცნიერო ჰიპოთეზა სიცოცხლის წარმოშობა უნდა ახსნას ან როგორ გაჩნდა ავტოტროფები ჯერ ან სად შეიძლება ჰეტეროტროფებმა მიიღონ თავიანთი საკვები აუტოტროფების წარმოშობამდე.

წარსულმა ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ ადრეულ დედამიწაზე არსებული პირობები ხელს უწყობდა ისეთი ნაერთების წარმოქმნას, როგორიცაა ამინომჟავები და სხვა ძირითადი სამშენებლო ბლოკები სიცოცხლისთვის. ეგრეთ წოდებული ჰეტეროტროფის ჰიპოთეზის თანახმად, პირველი ცოცხალი ორგანიზმები იყო ჰეტეროტროპები. მათ მოიხმარეს ეს "სამშენებლო ბლოკები", რომლებიც მათ გარემოშია და გამოიყენეს საკვებად.

ზოგჯერ ამას "პირველყოფილი წვნიანის" თეორიას უწოდებენ, რადგან ის ითვალისწინებს ადრეულ დედამიწას, რომელიც ორგანული ნაერთებით მდიდარია და პირველი განვითარებადი ორგანიზმების ჭამა შეიძლება. ეს ხსნის იმას, თუ როგორ შეიძლება არსებობდეს ჰეტეროტროფები მათთვის ავტოტროფების ევოლუციამდე.

თუ პირველი ორგანიზმები მართლაც ჰეტეროტროფები იყვნენ, ევოლუცია თანდათანობით გაჩნდებოდა ავტოტროფები - ორგანიზმები, რომლებსაც საკუთარი საჭმლის მომზადება შეეძლოთ. როგორც ამინომჟავების და სხვა ძირითადი სამშენებლო ბლოკების მარაგი პირველყოფილ წვნიანში დაიწია, ამ პირველ ავტოტროფებს უდიდესი უპირატესობა ექნებოდათ კონკურენციასთან შედარებით. საბოლოოდ, ორგანიზმები, რომლებსაც შეეძლოთ პირველი ავტოტროფების ჭამა, განვითარდა, რათა ისარგებლონ საკვებისა და საკვები ნივთიერებების ამ ახალი წყაროთი.

ამას მრავალი მეცნიერიც თვლის ქლოროპლასტები (ფოტოსინთეზისთვის აუცილებელი ორგანოლელი) ერთ დროს მათივე თვითმყოფადი უჯრედები იყვნენ. ისინი ჰიპოთეზას წარმოადგენენ, რომ ჰეტეროტროფულმა უფრო დიდმა უჯრედებმა ის საკვებ ნივთიერებებს მიირთვეს, მაგრამ საბოლოოდ მათ უჯრედში შეაქვთ, როგორც ორგანული. ამას ენდოსიმბიოტიკის თეორია ეწოდება.

ჩვენ შეიძლება არასოდეს ვიცით დანამდვილებით, მოხდა თუ არა ეს ნამდვილად, მაგრამ ამჟამად არსებული მტკიცებულებები ვარაუდობენ, რომ ეს ჰიპოთეზა არის გონივრული საუკეთესო ვარაუდი იმის შესახებ, თუ როგორ გაჩნდა ავტოტროფები და ჰეტეროტროპები ყოფნა