Zijn heterotrofen geëvolueerd van autotrofen?

Wetenschappers hebben overweldigend bewijs om aan te tonen dat alle soorten die nu op aarde leven, geëvolueerd zijn van een gemeenschappelijke voorouder. Maar uitzoeken waar die gemeenschappelijke voorouder vandaan kwam of hoe deze is ontstaan, is een moeilijke puzzel.

Hoewel wetenschappers nog niet weten hoe het leven hier op aarde is ontstaan, hebben ze veel prikkelende aanwijzingen. Op basis van wat we weten, weten we niet zeker hoe het eerste leven tot stand is gekomen, maar we kunnen logischerwijs reconstrueren wat er is gebeurd. Verrassend genoeg is de beste gok dat heterotrofen als eerste ter plaatse waren.

Deze theorie staat bekend als de heterotrofe hypothese.

Wetenschappers verdelen levende organismen in twee brede klassen, afhankelijk van waar ze hun energie vandaan halen. Deze twee klassen zijn heterotrofen en autotrofen.

autotrofen gebruik zonlicht of een andere externe energiebron voor de synthese van chemische verbindingen zoals suikers die als voedsel voor het organisme dienen. In wezen maken ze hun eigen eten. Planten zijn veelvoorkomende voorbeelden van autotrofen omdat ze afhankelijk zijn van

Fotosynthese is ook niet de enige manier waarop autotrofen voedsel krijgen. Er is ook een proces dat chemosynthese wordt genoemd. Chemosynthese is een proces dat chemische reacties gebruikt (meestal met waterstofsulfide, methaan en zuurstof) om energie te produceren. Dit proces is niet afhankelijk van zonlicht zoals fotosynthese.

heterotrofen, daarentegen, nemen voedsel uit hun omgeving op - meestal, maar niet noodzakelijk, door andere organismen te eten. Enkele heterotrofe voorbeelden zijn honden, katten, insecten, protisten en kikkers. Mensen zijn heterotrofen omdat we planten of dieren eten om energie te krijgen; we kunnen ons eigen voedsel niet produceren.

Autotrofen zoals we ze nu kennen, evolueerden hoogstwaarschijnlijk secundair aan de eerste levensvormen. De biochemische machinerie die fotosynthetische organismen zoals planten gebruiken om voedsel te synthetiseren, is erg ingewikkeld en heeft waarschijnlijk een aanzienlijke hoeveelheid tijd nodig gehad om te evolueren.

Maar de meeste heterotrofen zijn tegenwoordig afhankelijk van autotrofen voor hun voedsel. Dus elke succesvolle wetenschappelijke hypothese over de oorsprong van het leven moet verklaren hoe autotrofen het eerst zijn ontstaan ​​of waar heterotrofen hun voedsel hadden kunnen verkrijgen voordat autotrofen ontstonden.

Eerdere experimenten hebben aangetoond dat de omstandigheden op de vroege aarde de vorming van verbindingen zoals aminozuren en andere fundamentele bouwstenen voor het leven bevorderden. Volgens de zogenaamde heterotrofe hypothese waren de eerste levende organismen heterotrofen. Ze consumeerden deze "bouwstenen" die in hun omgeving aanwezig waren en gebruikten ze voor voedsel.

Soms wordt dit de "oersoep"-theorie genoemd, omdat het een vroege aarde voorstelt die rijk is aan organische verbindingen die de eerste opkomende organismen zouden kunnen eten. Dit verklaart hoe heterotrofen konden bestaan ​​​​vóór de evolutie van autotrofen die ze konden consumeren.

Als de eerste organismen inderdaad heterotrofen waren, evolutie zou geleidelijk aanleiding hebben gegeven tot autotrofen - organismen die hun eigen voedsel zouden kunnen maken. Toen de voorraad aminozuren en andere basisbouwstenen in de oersoep begon op te raken, zouden deze eerste autotrofen een enorm voordeel hebben gehad ten opzichte van de concurrentie. Uiteindelijk evolueerden organismen die de eerste autotrofen konden eten om te profiteren van deze nieuwe bron van voedsel en voedingsstoffen.

Veel wetenschappers geloven ook dat chloroplasten (het organel dat nodig is voor fotosynthese) waren ooit hun eigen vrijlevende cellen. Ze veronderstellen dat heterotrofe grotere cellen deze voor voedingsstoffen aten, maar ze uiteindelijk als een organel in de cel incorporeerden. Dit wordt de endosymbiotische theorie genoemd.

We zullen misschien nooit zeker weten of dit inderdaad is gebeurd, maar het momenteel beschikbare bewijsmateriaal suggereert dat deze hypothese een redelijke schatting is van hoe autotrofen en heterotrofen zijn ontstaan wezen.