Heterotrophs วิวัฒนาการมาจาก Autotrophs หรือไม่?

นักวิทยาศาสตร์มีหลักฐานมากมายที่แสดงให้เห็นว่าทุกสายพันธุ์ที่มีชีวิตอยู่บนโลกนี้วิวัฒนาการมาจากบรรพบุรุษร่วมกัน แต่การหาว่าบรรพบุรุษร่วมกันนั้นมาจากไหนหรือมีที่มาอย่างไรนั้นเป็นปริศนาที่ยาก

แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะยังไม่ทราบว่าชีวิตเกิดขึ้นบนโลกนี้ได้อย่างไร แต่พวกเขามีเงื่อนงำที่ยั่วเย้ามากมาย จากสิ่งที่เรารู้ เราไม่สามารถแน่ใจได้ว่าชีวิตแรกเกิดขึ้นได้อย่างไร แต่เราสามารถสร้างสิ่งที่อาจเกิดขึ้นใหม่ได้อย่างมีเหตุผล น่าแปลกที่คาดเดาได้ดีที่สุดว่า heterotrophs อยู่ในที่เกิดเหตุเป็นอันดับแรก

ทฤษฎีนี้เรียกว่า สมมติฐาน heterotroph.

นักวิทยาศาสตร์แบ่งสิ่งมีชีวิตออกเป็นสองประเภทกว้าง ๆ ขึ้นอยู่กับว่าพวกมันได้รับพลังงานจากที่ใด สองคลาสนี้คือ heterotrophs และ autotrophs.

ออโตโทรฟ ใช้แสงแดดหรือแหล่งพลังงานภายนอกอื่นเพื่อขับเคลื่อนการสังเคราะห์สารประกอบทางเคมี เช่น น้ำตาลที่ทำหน้าที่เป็นอาหารสำหรับสิ่งมีชีวิต โดยพื้นฐานแล้วพวกเขาทำอาหารเอง พืชเป็นตัวอย่างทั่วไปของออโตโทรฟเพราะพวกเขาพึ่งพา rely การสังเคราะห์แสง เพื่อทำอาหารของพวกเขา สิ่งมีชีวิตอื่นๆ เช่น สาหร่ายและแบคทีเรียสังเคราะห์แสงถือเป็นเฮเทอโรโทรฟ

การสังเคราะห์ด้วยแสงไม่ใช่วิธีเดียวที่ออโตโทรฟได้รับอาหารเช่นกัน นอกจากนี้ยังมีกระบวนการที่เรียกว่าการสังเคราะห์ทางเคมี การสังเคราะห์ทางเคมี เป็นกระบวนการที่ใช้ปฏิกิริยาเคมี (โดยปกติกับไฮโดรเจนซัลไฟด์ มีเทน และออกซิเจน) เพื่อผลิตพลังงาน กระบวนการนี้ไม่ต้องอาศัยแสงแดดเหมือนการสังเคราะห์ด้วยแสง

Heterotrophsในทางตรงกันข้าม ดึงอาหารจากสิ่งแวดล้อมของมันออกไป โดยปกติแล้ว แม้ว่าจะไม่จำเป็นก็ตาม โดยการกินสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ตัวอย่าง heterotroph ได้แก่ สุนัข แมว แมลง protists และกบ มนุษย์เป็น heterotrophs เพราะเรากินพืชหรือสัตว์เพื่อให้ได้พลังงาน เราไม่สามารถผลิตอาหารเองได้

ออโตโทรฟที่เรารู้จักตอนนี้มีแนวโน้มว่าจะวิวัฒนาการรองจากรูปแบบชีวิตแรก เครื่องจักรทางชีวเคมีที่สิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงเช่นพืชใช้ในการสังเคราะห์อาหารนั้นซับซ้อนมากและอาจต้องใช้เวลาจำนวนมากในการพัฒนา

แต่ heterotrophs ส่วนใหญ่ในปัจจุบันขึ้นอยู่กับ autotrophs สำหรับอาหารของพวกเขา ดังนั้น สมมติฐานทางวิทยาศาสตร์ที่ประสบความสำเร็จใดๆ เกี่ยวกับ ต้นกำเนิดของชีวิต ต้องอธิบายว่าออโตโทรฟเกิดขึ้นได้อย่างไรก่อนหรือจากที่ที่เฮเทอโรโทรฟได้รับอาหารก่อนกำเนิดออโตโทรฟ

การทดลองในอดีตได้แสดงให้เห็นว่าสภาวะที่มีอยู่บนโลกยุคแรกนั้นสนับสนุนการก่อตัวของสารประกอบ เช่น กรดอะมิโนและองค์ประกอบพื้นฐานอื่นๆ สำหรับชีวิต ตามสมมติฐานที่เรียกว่า heterotroph สิ่งมีชีวิตกลุ่มแรกคือ heterotrophs พวกเขากิน "หน่วยการสร้าง" เหล่านี้ในสภาพแวดล้อมของพวกเขาและใช้เป็นอาหาร

บางครั้งสิ่งนี้เรียกว่าทฤษฎี "ซุปดึกดำบรรพ์" เพราะมันวาดภาพโลกยุคแรก ๆ ที่อุดมไปด้วยสารประกอบอินทรีย์ที่สิ่งมีชีวิตแรกเกิดชนิดแรกสามารถกินได้ สิ่งนี้อธิบายว่า heterotrophs สามารถดำรงอยู่ได้อย่างไรก่อนวิวัฒนาการของ autotrophs เพื่อให้พวกมันกิน

ถ้าสิ่งมีชีวิตแรกเป็น heterotrophs จริง ๆ วิวัฒนาการ จะค่อยๆ ทำให้เกิดออโตโทรฟ -- สิ่งมีชีวิตที่สามารถสร้างอาหารได้เอง เมื่อปริมาณกรดอะมิโนและส่วนประกอบพื้นฐานอื่นๆ ในซุปดึกดำบรรพ์เริ่มลดน้อยลง autotrophs ชุดแรกเหล่านี้จะมีข้อได้เปรียบเหนือคู่แข่งอย่างมาก ในที่สุด สิ่งมีชีวิตที่สามารถกิน autotrophs แรกได้วิวัฒนาการเพื่อใช้ประโยชน์จากแหล่งอาหารและสารอาหารใหม่นี้

นักวิทยาศาสตร์หลายคนยังเชื่อว่า คลอโรพลาสต์ (ออร์แกเนลล์ที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง) ครั้งหนึ่งเคยเป็นเซลล์ที่มีชีวิตอิสระของตัวเอง พวกเขาตั้งสมมติฐานว่าเซลล์ที่มีขนาดใหญ่กว่าแบบ heterotrophic กินสิ่งเหล่านี้เป็นสารอาหาร แต่พวกเขาก็รวมเข้ากับเซลล์เป็นออร์แกเนลล์ นี้เรียกว่าทฤษฎีเอนโดซิมไบโอติก

เราอาจไม่มีทางรู้แน่ชัดว่านี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นจริงหรือไม่ แต่หลักฐานที่มีอยู่ในปัจจุบัน แสดงให้เห็นว่าสมมติฐานนี้เป็นการคาดเดาที่ดีที่สุดอย่างสมเหตุสมผลว่า autotrophs และ heterotrophs เข้ามาได้อย่างไร เป็น