Vedci majú presvedčivé dôkazy o tom, že všetky druhy, ktoré dnes na Zemi žijú, sa vyvinuli zo spoločného predka. Ale prísť na to, odkiaľ ten spoločný predok pochádza alebo ako vznikol, je ťažká hádanka.
Aj keď vedci zatiaľ nevedia, ako život tu na Zemi vznikol, majú veľa dráždivých indícií. Na základe toho, čo vieme, si nemôžeme byť istí, ako vznikol prvý život, ale môžeme logicky zrekonštruovať, čo sa mohlo stať. Prekvapivo je najlepší odhad, že na scéne boli prví heterotrofi.
Táto teória je známa ako heterotrofná hypotéza.
Ako organizmy získavajú energiu: Heterotrofy vs autotrofy
Vedci delia živé organizmy na dve široké triedy podľa toho, odkiaľ berú svoju energiu. Tieto dve triedy sú heterotrofy a autotrofy.
Autotrofy používajú slnečné svetlo alebo iný externý zdroj energie na napájanie syntézy chemických zlúčenín, ako sú cukry, ktoré slúžia ako potrava pre organizmus. V podstate si sami vyrábajú jedlo. Rastliny sú bežným príkladom autotrofov, pretože sa na ne spoliehajú fotosyntéza aby si vyrobili jedlo. Ostatné organizmy ako riasy a fotosyntetické baktérie sa tiež považujú za heterotrofy.
Fotosyntéza nie je jediný spôsob, ako autotrofi dostávajú jedlo. Existuje tiež proces nazývaný chemosyntéza. Chemosyntéza je proces, ktorý na výrobu energie využíva chemické reakcie (zvyčajne so sírovodíkom, metánom a kyslíkom). Tento proces sa nespolieha na slnečné svetlo, ako to robí fotosyntéza.
Heterotrofynaopak prijímajú potravu zo svojho prostredia - zvyčajne, aj keď nie nevyhnutne, jedením iných organizmov. Niektoré heterotrofné príklady zahŕňajú psy, mačky, hmyz, protisty a žaby. Ľudia sú heterotrofi, pretože jeme rastliny alebo zvieratá, aby sme získali energiu; nemôžeme si vyrobiť vlastné jedlo.
Výzvy
Autotrofy, ako ich teraz poznáme, sa s najväčšou pravdepodobnosťou vyvinuli sekundárne k prvým formám života. Biochemický aparát, ktorý fotosyntetické organizmy, ako sú rastliny, používajú na syntetizáciu potravy, je veľmi komplikovaný a jeho vývoj si pravdepodobne vyžadoval značné množstvo času.
Ale väčšina heterotrofov dnes závisí od autotrofov v potrave. Takže každá úspešná vedecká hypotéza o pôvod života musí vysvetľovať, ako najskôr vznikli autotrofy, alebo kde mohli heterotrofi získať svoje jedlo pred vznikom autotrofov.
Heterotrofná hypotéza
Predchádzajúce experimenty preukázali, že podmienky prítomné na ranej Zemi uprednostňovali tvorbu zlúčenín, ako sú aminokyseliny a ďalšie základné stavebné prvky pre život. Podľa takzvanej heterotrofnej hypotézy boli prvými živými organizmami heterotrofy. Konzumovali tieto „stavebné kamene“ prítomné v ich prostredí a používali ich na jedlo.
Niekedy sa to nazýva teória „prvotnej polievky“, pretože predpokladá ranú Zem bohatú na organické zlúčeniny, ktoré by mohli jesť prvé objavujúce sa organizmy. To vysvetľuje, ako môžu heterotrofy existovať pred vývojom autotrofov na ich konzumáciu.
Rozvoj
Keby prvé organizmy boli skutočne heterotrofy, vývoj by postupne viedlo k vzniku autotrofov - organizmov, ktoré by si mohli sami vyrábať potravu. Keď začali dochádzať zásoby aminokyselín a ďalších základných stavebných prvkov v prvotnej polievke, mali by títo prví autotrofi oproti konkurencii obrovskú výhodu. Nakoniec sa organizmy, ktoré mohli jesť prvé autotrofy, vyvinuli, aby využili tento nový zdroj potravy a živín.
Mnoho vedcov tomu tiež verí chloroplasty (organela nevyhnutná pre fotosyntézu) boli kedysi ich vlastnými voľne žijúcimi bunkami. Predpokladajú, že heterotrofné väčšie bunky ich jedli pre výživu, ale nakoniec ich zabudovali do bunky ako organelu. Toto sa nazýva endosymbiotická teória.
Možno nikdy nebudeme vedieť naisto, či sa tak skutočne stalo, ale v súčasnosti dostupné dôkazy naznačuje, že táto hypotéza je rozumným najlepším odhadom toho, ako k autotrofom a heterotrofom došlo bytie.