Vai heterotrofi attīstījās no autotrofiem?

Zinātniekiem ir pārliecinoši pierādījumi, ka visas uz Zemes tagad dzīvās sugas ir izveidojušās no kopēja priekšteča. Bet izdomāt, no kurienes tas kopīgais sencis nācis vai kā tas radies, ir sarežģīta mīkla.

Lai gan zinātnieki vēl nezina, kā dzīve radusies šeit, uz Zemes, viņiem ir daudz vilinošu pavedienu. Pamatojoties uz to, ko mēs zinām, mēs nevaram būt pārliecināti, kā radās pirmā dzīve, taču mēs varam loģiski rekonstruēt to, kas varētu būt noticis. Pārsteidzoši, bet labākais minējums ir tāds, ka heterotrofi vispirms bija uz skatuves.

Šī teorija ir pazīstama kā heterotrofu hipotēze.

Zinātnieki sadala dzīvos organismus divās lielās klasēs atkarībā no tā, kur viņi iegūst enerģiju. Šīs divas klases ir heterotrofi un autotrofi.

Autotrofi izmantojiet saules gaismu vai citu ārēju enerģijas avotu, lai aktivizētu ķīmisko savienojumu, piemēram, cukuru, sintēzi, kas kalpo kā barība organismam. Būtībā viņi paši gatavo pārtiku. Augi ir izplatīti autotrofu piemēri, jo tie paļaujas

Arī fotosintēze nav vienīgais veids, kā autotrofi iegūst pārtiku. Ir arī process, ko sauc par ķīmijsintēzi. Hemosintēze ir process, kurā enerģijas ražošanai tiek izmantotas ķīmiskas reakcijas (parasti ar sērūdeņradi, metānu un skābekli). Šis process nav atkarīgs no saules gaismas, kā to dara fotosintēze.

Heterotrofiturpretī uzņem pārtiku no viņu vides - parasti, lai arī ne vienmēr, ēdot citus organismus. Daži heterotrofu piemēri ir suņi, kaķi, kukaiņi, protisti un vardes. Cilvēki ir heterotrofi, jo mēs ēdam augus vai dzīvniekus, lai iegūtu enerģiju; mēs paši nevaram ražot pārtiku.

Autotrofi, kā mēs tos tagad zinām, visticamāk, attīstījās sekundāri līdz pirmajām dzīvības formām. Bioķīmiskā iekārta, ko fotosintētiskie organismi, piemēram, augi, izmanto pārtikas sintezēšanai, ir ļoti sarežģīta, un, lai tā attīstītos, iespējams, vajadzēja ievērojamu laiku.

Bet lielākā daļa heterotrofu mūsdienās ir atkarīgi no autotrofiem. Tātad jebkura veiksmīga zinātniskā hipotēze par dzīves izcelsme jāpaskaidro vai nu tas, kā autotrofi radās pirmie, vai kur heterotrofi varēja iegūt pārtiku pirms autotrofu rašanās.

Iepriekšējie eksperimenti ir parādījuši, ka agrīnās Zemes apstākļi veicināja tādu savienojumu veidošanos kā aminoskābes un citi dzīves pamatelementi. Saskaņā ar tā saukto heterotrofu hipotēzi pirmie dzīvie organismi bija heterotrofi. Viņi patērēja šos "celtniecības blokus", kas atrodas viņu vidē, un izmantoja tos pārtikai.

Dažreiz to sauc par "pirmatnējās zupas" teoriju, jo tā paredz agrīnu Zemi, kas bagāta ar organiskiem savienojumiem, kurus varētu ēst pirmie topošie organismi. Tas izskaidro, kā heterotrofi varētu pastāvēt pirms autotrofu attīstības, lai tie varētu patērēt.

Ja pirmie organismi patiešām bija heterotrofi, evolūcija pamazām būtu radušies autotrofi - organismi, kas paši varētu gatavot pārtiku. Kad aminoskābju un citu pamata celtniecības elementu daudzums sākotnējā zupā sāka samazināties, šiem pirmajiem autotrofiem būtu bijušas milzīgas priekšrocības salīdzinājumā ar konkurenci. Galu galā organismi, kas varēja ēst pirmos autotrofus, attīstījās, lai izmantotu šo jauno pārtikas un barības vielu avotu.

Daudzi zinātnieki arī tam tic hloroplasts (fotosintēzei nepieciešamā organelle) savulaik bija viņu pašu brīvi dzīvojošās šūnas. Viņi izvirza hipotēzi, ka lielākas heterotrofiskas šūnas tos apēda barības vielām, bet galu galā tās iekļāva šūnā kā organelle. To sauc par endosimbiotisko teoriju.

Mēs nekad nevaram droši zināt, vai tas tiešām notika, bet pašlaik pieejamie pierādījumi liek domāt, ka šī hipotēze ir saprātīgs labākais minējums par to, kā radās autotrofi un heterotrofi būtne.