- Hypotesenes oprindelse
- Stanley Miller og Harold Urey eksperimenter
- Heterotrofiske organismer
- Referencer
Den heterotrofiske hypotese er et forslag fra gren af evolutionær biologi, der fastholder, at de første levende organismer var heterotrofer; det vil sige dem, der ikke er i stand til at syntetisere deres egen energi.
Udtrykket heterotrof kommer fra det græske "heteros" (andre) og "trofæer" (spiser). Heterotrofer får deres energi og råmateriale ved indtagelse af organiske molekyler eller andre organismer.
Den heterotrofiske hypotese blev først navngivet af Charles Darwin.
Hypotesenes oprindelse
Den heterotrofiske hypotese blev først nævnt af videnskabsmand Charles Darwin i et af hans breve med JD Hooker. I brevet skrev Darwin:
«… Hvor godt, hvis vi kunne blive gravid i en lille varm dam med alle slags ammoniak og fosforsalte, lys, elektricitet, at en proteinforbindelse blev dannet kemisk i dag, sådan en materie ville være blevet spist eller absorberet, hvilket ikke ville have været tilfældet før hvoraf levende væsener blev dannet «.
I det 20. århundrede foreslog forskerne Aleksandr Oparin og John Haldane lignende teorier til fordel for den heterotrofiske hypotese, der blev kendt som Opadin-Haldane-hypotesen.
I henhold til dette forslag blev havet en varm og fortyndet suppe af organiske forbindelser. Disse forbindelser aggregerede til dannelse af coacervater, indtil organiske forbindelser blev assimileret på en måde svarende til metabolismen.
Stanley Miller og Harold Urey eksperimenter
Det var først i 1950, at biokemikere Stanley Miller og Harold Urey formåede at genskabe atmosfæren fra jordens oprindelse over en vandmasse, kendt som Miller-Urey-eksperimentet.
Urey og Miller oprettede et gaskammer med elektroder for at genskabe den tidens atmosfære, og de kørte eksperimentet i en uge. Ved afslutningen af eksperimentet fandt de dannelsen af organiske forbindelser fra uorganiske forbindelser tidligere i vand.
Dette eksperiment bekræftede eksistensen af koacervater, foreslået af Oparin i begyndelsen af århundrede.
Miller- og Urey-eksperimentet har skabt skepsis i det videnskabelige samfund. Denne foreslog et vindue med evolutionær forskning og er blevet genskabt af andre forskere.
Et nyligt eksperiment fandt et større antal aminosyrer end dem rapporteret af Miller og Urey.
Urey og Miller oprettede et gaskammer med elektroder for at genskabe den tidens atmosfære, og de kørte eksperimentet i en uge.
Spørgsmålet om muligheden for nøjagtigt at genskabe atmosfæren fra svundne tider i laboratoriet forbliver ubesvaret.
Heterotrofiske organismer
Livet på jorden stammer 3,5 milliarder år tilbage. I denne periode var atmosfæren sammensat af brint, vand, ammoniak og methylen. Oxygen var ikke en del af det.
I dag studerer forskere atmosfæren og dens betydning i at skabe de første biologiske molekyler, såsom proteiner, nukleotider og adenosintrifosfat (ATP).
Et muligt forslag forklarer foreningen af molekyler til dannelse af komplekse forbindelser og således være i stand til at udføre metabolske processer. Dette fælles arbejde bragte de første celler, specifikt heterotrofer.
Heterotroferne er ikke i stand til at producere deres egen kilde til energi og mad, så de spiste andre organismer fra den varme suppe beskrevet af Haldane.
De metaboliske processer af heterotrofer frigav kuldioxid i atmosfæren. Til sidst tilladte kuldioxid i atmosfæren udviklingen af fotosyntetiske autotrofer, der var i stand til at syntetisere deres egen mad gennem energi og kuldioxid.
Referencer
1. Flammer, L., J. Beard, CE Nelson, & M. Nickels. (199). Ensiweb. Evolution / Naturvidenskabelige institutter: Heterotroph hypotese. University of Indiana.
2. Darwin, Charles (1857). Darwin Correspondence Project, “Brev nr. 7471, ”University of Cambridge.
3. Gordon-Smith, C. (2002). Livets oprindelse: Landemærker fra det tyvende århundrede.
4. Miller, S., & Urey, H. (1959). Organisk sammensat syntese på den primitive jord. Science, 130 (3370), 245-251. Hentet fra jstor.org
5. Haldane, JBS (1929/1967). "Livets oprindelse". Den rationalistiske årlige. Genoptrykt som et appendiks i JD Bernal 1967, The Life of Origin. Weidenfeld & Nicolson, London
6. McCollom, T. (2013). Miller-Urey og videre: Hvad har vi lært om præbiotiske organiske syntesereaktioner i de sidste 60 år? Årlig gennemgang af Earth and Planetetary Sciences 2013 41: 1, 207-229