Oamenii de știință au dovezi copleșitoare care arată că toate speciile în viață pe Pământ au evoluat dintr-un strămoș comun. Dar a afla de unde a provenit acel strămoș comun sau cum a provenit este un puzzle dificil.
Deși oamenii de știință nu știu încă cum a apărut viața aici pe Pământ, ei au o mulțime de indicii tentante. Pe baza a ceea ce știm, nu putem fi siguri cum a apărut prima viață, dar putem reconstitui logic ceea ce s-ar fi putut întâmpla. În mod surprinzător, cea mai bună presupunere este că heterotrofii au fost primii pe scenă.
Această teorie este cunoscută sub numele de ipoteza heterotrofului.
Modul în care organismele își obțin energia: heterotrofi vs autotrofi
Oamenii de știință împart organismele vii în două clase mari, în funcție de unde își obțin energia. Aceste două clase sunt heterotrofe și autotrofe.
Autotrofe folosiți lumina soarelui sau o altă sursă externă de energie pentru a alimenta sinteza compușilor chimici precum zaharurile care servesc drept hrană pentru organism. În esență, își fac propriile alimente. Plantele sunt exemple obișnuite de autotrofe, deoarece se bazează pe acestea
Nici fotosinteza nu este singurul mod în care autotrofii obțin hrană. Există, de asemenea, un proces numit chemosinteză. Chemosinteza este un proces care utilizează reacții chimice (de obicei cu hidrogen sulfurat, metan și oxigen) pentru a produce energie. Acest proces nu se bazează pe lumina soarelui, precum face fotosinteza.
Heterotrofi, spre deosebire de aceasta, iau alimente din mediul lor - de obicei, deși nu neapărat, consumând alte organisme. Unele exemple de heterotrof includ câini, pisici, insecte, protiști și broaște. Oamenii sunt heterotrofi, deoarece mâncăm plante sau animale pentru a obține energie; nu ne putem produce propria hrană.
Provocări
Autotrofele așa cum le cunoaștem acum au evoluat cel mai probabil în mod secundar către primele forme de viață. Mașinile biochimice pe care organismele fotosintetice, precum plantele, le folosesc pentru a sintetiza alimentele, sunt foarte complicate și probabil au necesitat un timp semnificativ pentru a evolua.
Dar majoritatea heterotrofilor depind astăzi de autotrofi pentru hrana lor. Deci, orice ipoteză științifică de succes despre originea vieții trebuie să explice fie cum au apărut mai întâi autotrofii, fie unde heterotrofii și-ar fi putut obține hrana înainte de originea autotrofelor.
Ipoteza heterotrofă
Experimentele din trecut au demonstrat că condițiile prezente pe Pământul timpuriu au favorizat formarea de compuși precum aminoacizii și alte elemente de bază pentru viață. Conform așa-numitei ipoteze heterotrofe, primele organisme vii au fost heterotrofe. Au consumat aceste „blocuri de construcție” prezente în mediul lor și le-au folosit pentru hrană.
Uneori, aceasta se numește teoria „supei primordiale”, deoarece prevede un Pământ timpuriu bogat în compuși organici pe care primele organisme emergente le-ar putea mânca. Acest lucru explică modul în care heterotrofii ar putea exista înainte de evoluția autotrofilor pentru consumul lor.
Dezvoltare
Dacă primele organisme erau într-adevăr heterotrofe, evoluţie treptat ar fi dat naștere la autotrofe - organisme care și-ar putea face propria hrană. Pe măsură ce rezervele de aminoacizi și alte elemente de bază din supa primordială au început să scadă, aceste prime autotrofe ar fi avut un avantaj imens față de concurență. În cele din urmă, organismele care ar putea mânca primele autotrofe au evoluat pentru a profita de această nouă sursă de hrană și nutrienți.
Mulți oameni de știință cred, de asemenea, asta cloroplaste (organul necesar fotosintezei) au fost odată propriile lor celule libere. Ei fac ipoteza că celulele heterotrofe mai mari au consumat aceste substanțe nutritive, dar au ajuns să le încorporeze în celulă ca un organet. Aceasta se numește teoria endosimbiotică.
S-ar putea să nu știm niciodată cu siguranță dacă acest lucru s-a întâmplat într-adevăr, ci dovezile disponibile în prezent sugerează că această ipoteză este o presupunere rezonabilă în ceea ce privește modul în care au intrat autotrofii și heterotrofii fiind.