Вчені мають величезні докази того, що всі види, що зараз живуть на Землі, еволюціонували від спільного предка. Але з’ясувати, звідки взявся цей спільний предок або як він виник, - складна загадка.
Хоча вчені ще не знають, як зародилося життя тут, на Землі, у них є багато цікавих підказок. Виходячи з того, що ми знаємо, ми не можемо бути впевнені, як виникло перше життя, але ми можемо логічно реконструювати те, що могло статися. Дивно, але найкраща здогадка полягає в тому, що гетеротрофи були першими на сцені.
Ця теорія відома як гіпотеза гетеротрофа.
Як організми отримують свою енергію: гетеротрофи проти автотрофів
Вчені поділяють живі організми на два широкі класи залежно від того, де вони беруть енергію. Ці два класи є гетеротрофи та автотрофи.
Автотрофи використовуйте сонячне світло або інше зовнішнє джерело енергії для синтезу таких хімічних сполук, як цукри, які служать їжею для організму. По суті, вони самі готують їжу. Рослини є типовими прикладами автотрофів, оскільки на них покладаються
фотосинтез готувати їжу. Інші організми, такі як водорості та фотосинтетичні бактерії, також вважаються гетеротрофами.Фотосинтез - не єдиний спосіб, яким автотрофи отримують їжу. Існує також процес, який називається хемосинтезом. Хемосинтез це процес, який використовує хімічні реакції (зазвичай із сірководнем, метаном та киснем) для отримання енергії. Цей процес не покладається на сонячне світло, як фотосинтез.
Гетеротрофинавпаки, забирають їжу з навколишнього середовища - як правило, хоча і не обов’язково, харчуючись іншими організмами. Деякі приклади гетеротрофів включають собак, котів, комах, протистів та жаб. Люди є гетеротрофами, тому що ми їмо рослини або тварин, щоб отримувати енергію; ми не можемо виробляти власну їжу.
Виклики
Автотрофи, яких ми зараз знаємо, швидше за все еволюціонували вторинно до перших форм життя. Біохімічний механізм, який фотосинтезуючі організми, як рослини, використовують для синтезу їжі, дуже складний і, ймовірно, вимагав значної кількості часу для розвитку.
Але більшість гетеротрофів сьогодні залежать від автотрофів для свого харчування. Тож будь-яка успішна наукова гіпотеза про походження життя повинен пояснити, як автотрофи виникли першими, або де гетеротрофи могли отримувати їжу до походження автотрофів.
Гіпотеза про гетеротроф
Минулі експерименти показали, що умови, що існували на ранній Землі, сприяли утворенню таких сполук, як амінокислоти та інші основні життєві блоки. Згідно з так званою гіпотезою гетеротрофів, першими живими організмами були гетеротрофи. Вони споживали ці "будівельні блоки", що є в їх середовищі, і використовували їх для їжі.
Іноді це називають теорією "первинного супу", оскільки вона передбачає ранню Землю, багату органічними сполуками, яку могли б з'їсти перші новоутворені організми. Це пояснює, як гетеротрофи могли існувати до еволюції автотрофів для їх споживання.
Розвиток
Якби перші організми справді були гетеротрофами, еволюція поступово породили б автотрофи - організми, які могли б виробляти власну їжу. Оскільки запаси амінокислот та інших основних будівельних блоків у первинному супі почали вичерпуватися, ці перші автотрофи мали б величезну перевагу над конкурентами. Зрештою, організми, які могли з’їсти перші автотрофи, еволюціонували, щоб скористатися цим новим джерелом їжі та поживних речовин.
Багато вчених також вважають це хлоропласти (органели, необхідні для фотосинтезу), колись були їх власними вільноживучими клітинами. Вони припускають, що гетеротрофні більші клітини з’їдали їх для поживних речовин, але в підсумку вони включили їх у клітину як органели. Це називається ендосимбіотичною теорією.
Можливо, ми ніколи напевно не дізнаємося, чи це справді так, але наявні на даний момент докази припускає, що ця гіпотеза є розумним найкращим здогадом щодо того, як виникли автотрофи та гетеротрофи буття.