A heterotróf hipotézis az evolúciós biológia egyik ágának javaslata, amely fenntartja, hogy az első élő szervezetek heterotrófok voltak; vagyis azok, akik nem képesek szintetizálni a saját energiájukat.
A heterotróf kifejezés a görög "heterók" (mások) és "trófeák" (enni) származik. A heterotrófok energiájukat és nyersanyagaikat szerves molekulák vagy más szervezetek lenyelésével nyerik.
A heterotróf hipotézist először Charles Darwin nevezte el.
A hipotézis eredete
A heterotróf hipotézist először Charles Darwin tudós említette JD Hookerrel közölt egyik levelében. A levélben Darwin írta:
«… Milyen jó lenne, ha egy kis meleg tóban elképzelhetnénk mindenféle ammóniát és foszforsót, fényt és elektromos energiát, hogy egy fehérjevegyület ma kémiailag képződött, ilyen anyagot már evett vagy felszívódott volna, ami korábban nem volt ilyen amelyekből élőlényeket alakítottak ki ".
A 20. században Aleksandr Oparin és John Haldane tudósok hasonló elméleteket javasoltak a heterotróf hipotézis mellett, amely Opadin-Haldane hipotézis néven vált ismertté.
E javaslat szerint a tenger forró és hígított szerves vegyületek levévé vált. Ezek a vegyületek koacervátumokat képeznek, míg a szerves vegyületeket az anyagcseréhez hasonló módon asszimilálják.
Stanley Miller és Harold Urey kísérletei
Csak 1950-ben sikerült Stanley Miller és Harold Urey biokémikusoknak újra létrehozni a Föld eredetű légkört egy víztest fölött, amelyet Miller-Urey kísérletnek hívnak.
Urey és Miller létrehoztak egy elektródákkal ellátott gázkamrát az idő atmoszférájának újrateremtésére, és egy hétig tartották a kísérletet. A kísérlet végén azt találták, hogy szerves vegyületek képződnek korábban vízben lévő szervetlen vegyületekből.
Ez a kísérlet megerősítette az Oparin által a század elején javasolt koacervátumok létezését.
A Miller és Urey kísérlet szkepticizmust váltott ki a tudományos közösségben. Ez egy evolúciós kutatási ablakot javasolt, és más tudósok újból felállították.
Egy nemrégiben végzett kísérlet nagyobb számú aminosavat talált, mint Miller és Urey.
Urey és Miller létrehoztak egy elektródákkal ellátott gázkamrát az idő atmoszférájának újrateremtésére, és egy hétig tartották a kísérletet.
Megválaszolatlan marad a kérdés, hogy a laboratóriumban mikor lehet a helyrehozni a korábbi légkörét.
Heterotróf szervezetek
A földi élet 3,5 milliárd évvel nyúlik vissza. Ebben az időszakban a légkör hidrogénből, vízből, ammóniából és metilénből állt. Az oxigén nem része annak.
Ma a tudósok tanulmányozzák a légkört és annak fontosságát az első biológiai molekulák, például proteinek, nukleotidok és adenozin-trifoszfát (ATP) létrehozásában.
Egy lehetséges javaslat megmagyarázza a molekulák összekapcsolódását komplex vegyületek előállításához, és így képesnek kell lennie az anyagcserére. Ez a közös munka az első sejteket hozta létre, különös tekintettel a heterotrófokra.
A heterotrófok nem képesek saját energia- és élelmezési forrást előállítani, ezért más szervezeteket fogyasztottak a Haldane által leírt forró levesből.
A heterotróf anyagcsere folyamata szén-dioxidot enged a légkörbe. Végül a légkörben lévő szén-dioxid lehetővé tette a fotoszintetikus autotrofák fejlődését, amelyek képesek energián és szén-dioxidon keresztül szintetizálni saját ételeiket.
Irodalom
1. Flammer, L., J. Beard, CE Nelson és M. Nickels. (199). Ensiweb. A tudományos intézetek evolúciója / jellege: Heterotróf hipotézis. Indianai Egyetem.
2. Darwin, Charles (1857). Darwin levelezőprojekt, „Nem. 7471, ”Cambridge-i Egyetem.
3. Gordon-Smith, C. (2002). Az élet eredete: a huszadik századi tereptárgyak.
4. Miller, S. és Urey, H. (1959). Szerves vegyületek szintézise a primitív földön. Science, 130 (3370), 245-251. Letöltve a jstor.org-ból.
5. Haldane, JBS (1929/1967). Msgstr "Az élet eredete". A racionalista éves. A JD Bernal 1967 című kiadványában, az élet eredete című mellékletben újból nyomtatva. Weidenfeld & Nicolson, London
6. McCollom, T. (2013). Miller-Urey és azon túl: Mit tanultak a prebiotikus szerves szintézis reakcióiból az elmúlt 60 évben? A Föld- és Bolygótudomány éves áttekintése, 2013: 41: 1, 207–229