Utviklet heterotrofer fra autotrofer?

Forskere har overveldende bevis som viser at alle arter som nå lever på jorden utviklet seg fra en felles forfader. Men å finne ut hvor den felles forfaren kom fra eller hvordan den stammer, er et vanskelig puslespill.

Selv om forskere ennå ikke vet hvordan livet oppsto her på jorden, har de mange spennende ledetråder. Basert på det vi vet, kan vi ikke være sikre på hvordan det første livet oppsto, men vi kan logisk rekonstruere det som kan ha skjedd. Overraskende nok er den beste gjetningen at heterotrofer først var på scenen.

Denne teorien er kjent som heterotrofhypotese.

Forskere deler levende organismer i to brede klasser, avhengig av hvor de får energi. Disse to klassene er heterotrofer og autotrofer.

Autotrophs bruk sollys eller en annen ekstern energikilde for å drive syntesen av kjemiske forbindelser som sukker som fungerer som mat for organismen. I hovedsak lager de sin egen mat. Planter er vanlige eksempler på autotrofer fordi de stoler på

Fotosyntese er heller ikke den eneste måten autotrofer får mat. Det er også en prosess som kalles kjemosyntese. Kjemosyntese er en prosess som bruker kjemiske reaksjoner (vanligvis med hydrogensulfid, metan og oksygen) for å produsere energi. Denne prosessen er ikke avhengig av sollys som fotosyntese gjør.

Heterotroferderimot, ta opp mat fra sine omgivelser - typisk, men ikke nødvendigvis, ved å spise andre organismer. Noen heterotrofeksempler inkluderer hunder, katter, insekter, protister og frosker. Mennesker er heterotrofer fordi vi spiser planter eller dyr for å få energi; vi kan ikke produsere vår egen mat.

Autotrofer som vi nå kjenner, utviklet seg mest sannsynlig sekundært til de første livsformene. Det biokjemiske maskineriet som fotosyntetiske organismer som planter bruker for å syntetisere mat er veldig komplisert og trolig trengte det betydelig tid å utvikle seg.

Men de fleste heterotrofer i dag er avhengige av autotrofer for maten. Så enhver vellykket vitenskapelig hypotese om livets opprinnelse må forklare enten hvordan autotrofer ble til først eller hvor heterotrofer kunne ha fått maten før opprinnelsen til autotrofer.

Tidligere eksperimenter har vist at forholdene til stede på den tidlige jorden favoriserte dannelsen av forbindelser som aminosyrer og andre grunnleggende byggesteiner for livet. I følge den såkalte heterotrofhypotesen var de første levende organismer heterotrofer. De konsumerte disse "byggesteinene" som var tilstede i omgivelsene og brukte dem til mat.

Noen ganger kalles dette teorien for "primordial suppe", fordi den ser for seg en tidlig jord rik på organiske forbindelser som de første nye organismer kunne spise. Dette forklarer hvordan heterotrofer kan eksistere før utviklingen av autotrofer for dem å konsumere.

Hvis de første organismene faktisk var heterotrofer, utvikling gradvis ville ha gitt opphav til autotrofer - organismer som kunne lage sin egen mat. Da forsyningene med aminosyrer og andre grunnleggende byggesteiner i den opprinnelige suppen begynte å ta slutt, ville disse første autotrofer hatt en enorm fordel i forhold til konkurransen. Til slutt utviklet organismer som kunne spise de første autotrofer for å dra nytte av denne nye kilden til mat og næringsstoffer.

Mange forskere tror også det kloroplaster (organellen som var nødvendig for fotosyntese) var en gang deres egne frittlevende celler. De antar at heterotrofe større celler spiste disse for næringsstoffer, men de endte med å inkorporere dem i cellen som en organell. Dette kalles endosymbiotisk teori.

Vi vet kanskje aldri helt sikkert om dette virkelig skjedde, men bevisene som er tilgjengelige for øyeblikket antyder at denne hypotesen er en rimelig beste gjetning av hvordan autotrofer og heterotrofer kom inn i å være.