Sisältö
- Kuinka organismit saavat energiansa: Heterotrofit vs. Autotrofit
- haasteet
- Heterotrofinen hypoteesi
- kehitys
Tutkijoilla on ylivoimainen näyttö osoittaa, että kaikki nyt maan päällä elossa olevat lajit kehittyivät yhdestä esi-isästään. Mutta selvittää, mistä tuo yhteinen esi-isä tuli tai miten se syntyi, on vaikea palapeli.
Vaikka tutkijat eivät vielä tiedä kuinka elämä sai alkunsa täällä maan päällä, heillä on paljon houkuttelevia vihjeitä. Tietojemme perusteella emme voi olla varmoja siitä, kuinka ensimmäinen elämä syntyi, mutta voimme loogisesti rekonstruoida uudelleen mitä tapahtui. Yllättäen paras arvaus on, että heterotrofit olivat ensin paikalla.
Tämä teoria tunnetaan nimellä heterotrofinen hypoteesi.
Kuinka organismit saavat energiansa: Heterotrofit vs. Autotrofit
Tutkijat jakaa elävät organismit kahteen laajaan luokkaan sen mukaan, mistä he saavat energiansa. Nämä kaksi luokkaa ovat heterotrofit ja autotrofit.
autotrofisia Käytä auringonvaloa tai muuta ulkoista energialähdettä kemiallisten yhdisteiden, kuten sokerien, synteesi syntetisoimiseksi, jotka toimivat organismin ruokana. Pohjimmiltaan he tekevät itse ruokaa. Kasvit ovat yleisiä esimerkkejä autotrofeista, koska ne luottavat fotosynteesiin ruuansa valmistukseen. Muita organismeja, kuten leviä ja fotosynteettisiä bakteereja, pidetään myös heterotrofeina.
Fotosynteesi ei myöskään ole ainoa tapa, jolla autotrofit saavat ruokaa. Siellä on myös prosessi, jota kutsutaan kemosynteesiksi. Kemosynteesi on prosessi, joka käyttää kemiallisia reaktioita (yleensä rikkivedyn, metaanin ja hapen kanssa) energian tuottamiseksi. Tämä prosessi ei ole riippuvainen auringonvalosta, kuten fotosynteesi tekee.
heterotrofejasitä vastoin vie ruokaa ympäristöstään - tyypillisesti, vaikka ei välttämättä, syömällä muita organismeja. Joitakin heterotrofisia esimerkkejä ovat koirat, kissat, hyönteiset, protistit ja sammakot. Ihmiset ovat heterotrofia, koska syömme kasveja tai eläimiä energian saamiseksi; emme voi tuottaa omaa ruokaa.
haasteet
Autotrofit sellaisina kuin ne nyt tunnemme, kehittyivät todennäköisimmin toissijaisesti ensimmäisiin elämän muotoihin. Biokemialliset koneet, joita fotosynteettiset organismit, kuten kasvit, käyttävät ruoan syntetisointiin, ovat erittäin monimutkaisia ja vaativat todennäköisesti huomattavan määrän aikaa kehittyäkseen.
Mutta useimmat heterotrofit ovat nykyään riippuvaisia ruoansa autotrofeista. Joten kaikkien onnistuneiden elämän alkuperää koskevien tieteellisten hypoteesien on selitettävä, kuinka autotrofit syntyivät ensin tai mistä heterotrofit olisivat voineet saada ruokansa ennen autotrofien alkuperää.
Heterotrofinen hypoteesi
Aikaisemmat kokeet ovat osoittaneet, että varhaisessa maapallossa olevat olosuhteet suosivat sellaisten yhdisteiden muodostumista, kuten aminohapot ja muut emäksiset rakennuspalikat. Niin sanotun heterotrofisen hypoteesin mukaan ensimmäiset elävät organismit olivat heterotrofioita. He nauttivat nämä ympäristössään olevat "rakennuspalikat" ja käyttivät niitä ruokaan.
Joskus tätä kutsutaan "alkuperän keitto" -teoriaksi, koska se kuvaa aikaista maata, joka on rikas orgaanisilla yhdisteillä ja jota ensimmäiset syntyvät organismit voisivat syödä. Tämä selittää kuinka heterotrofit voisivat olla olemassa ennen autotrofien kehittymistä niiden kuluttamiseksi.
kehitys
Jos ensimmäiset organismit olisivat todellakin heterotrofia, evoluutio olisi vähitellen aiheuttanut autotrofeja - organismeja, jotka voisivat tehdä omia ruokia. Kun alkuperäisten keittojen aminohappojen ja muiden emäksisten rakennuspalikoiden tarjonta alkoi loppua, näillä ensimmäisillä autotrofeilla olisi ollut valtava etu kilpailuun nähden. Lopulta organismit, jotka pystyivät syömään ensimmäiset autotrofit, kehittyivät hyödyntämään tätä uutta ravinto- ja ravinelähdettä.
Monet tutkijat uskovat myös, että kloroplastit (fotosynteesiin tarvittavat organelit) olivat kerran omat vapaasti elävät solut. He olettavat, että heterotrofiset suuret solut söivät näitä ravintoaineita varten, mutta lopulta he sisällyttivät ne soluun organellina. Tätä kutsutaan endosymbioottiseksi teoriaksi.
Emme ehkä koskaan tiedä varmasti, onko näin todella tapahtunut, mutta tällä hetkellä käytettävissä olevat todisteet viittaavat siihen, että tämä hypoteesi on kohtuullinen paras arvaus siitä, kuinka autotrofit ja heterotrofit syntyivät.