Περιεχόμενο
- Πώς οι οργανισμοί παίρνουν την ενέργειά τους: Heterotrophs vs Autotrophs
- Προκλήσεις
- Υπόθεση Heterotroph
- Ανάπτυξη
Οι επιστήμονες έχουν συντριπτική μαρτυρία για να δείξουν ότι όλα τα είδη ζωντανά στη Γη εξελίχθηκαν από έναν κοινό πρόγονο. Αλλά η εξεύρεση του τόπου από τον οποίο προέρχεται ο κοινός πρόγονος ή του πώς προέρχεται είναι ένα δύσκολο γρίφο.
Αν και οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ακόμα πώς η ζωή προήλθε εδώ στη Γη, έχουν πολλές εντυπωσιακές ενδείξεις. Με βάση αυτό που γνωρίζουμε, δεν μπορούμε να είμαστε σίγουροι πως ήρθε η πρώτη ζωή, αλλά μπορούμε λογικά να ανακατασκευάσουμε αυτό που μπορεί να συνέβη. Παραδόξως, η καλύτερη εικασία είναι ότι οι ετερότροφοι ήταν πρώτοι στη σκηνή.
Αυτή η θεωρία είναι γνωστή ως ετερότροφα υπόθεση.
Πώς οι οργανισμοί παίρνουν την ενέργειά τους: Heterotrophs vs Autotrophs
Οι επιστήμονες διαιρούν τους ζωντανούς οργανισμούς σε δύο μεγάλες κατηγορίες ανάλογα με το πού παίρνουν την ενέργειά τους. Αυτές οι δύο τάξεις είναι ετερότροφα και αυτοτροφοφόρα.
Autotrophs χρησιμοποιήστε το ηλιακό φως ή άλλη εξωτερική πηγή ενέργειας για να τροφοδοτήσετε τη σύνθεση χημικών ενώσεων όπως τα σάκχαρα που χρησιμεύουν ως τρόφιμα για τον οργανισμό. Ουσιαστικά, κάνουν το δικό τους φαγητό. Τα φυτά είναι συνηθισμένα παραδείγματα αυτοτροφών επειδή βασίζονται στη φωτοσύνθεση για να φτιάξουν τα τρόφιμά τους. Άλλοι οργανισμοί όπως τα άλγη και τα φωτοσυνθετικά βακτήρια θεωρούνται επίσης ετερότροφα.
Η φωτοσύνθεση δεν είναι ο μόνος τρόπος που τα autotrophs παίρνουν φαγητό, είτε. Υπάρχει επίσης μια διαδικασία που ονομάζεται χημειοσύνθεση. Η χημικοσύνθεση είναι μια διαδικασία που χρησιμοποιεί χημικές αντιδράσεις (συνήθως με υδρόθειο, μεθάνιο και οξυγόνο) για να παράγει ενέργεια. Αυτή η διαδικασία δεν βασίζεται στην ηλιακή ακτινοβολία όπως η φωτοσύνθεση.
Heterotrophs, αντίθετα, καταναλώνουν τρόφιμα από το περιβάλλον τους - συνήθως, αν και όχι απαραίτητα, με την κατανάλωση άλλων οργανισμών. Ορισμένα παραδείγματα ετερότροπων περιλαμβάνουν σκύλους, γάτες, έντομα, εντόσθια και βατράχια. Οι άνθρωποι είναι ετερότροφα επειδή τρώμε φυτά ή ζώα για να πάρουμε ενέργεια. δεν μπορούμε να φτιάξουμε το δικό μας φαγητό.
Προκλήσεις
Τα Autotrophs, όπως τα γνωρίζουμε τώρα, κατά πάσα πιθανότητα εξελίχθηκαν δευτερευόντως στις πρώτες μορφές ζωής. Ο βιοχημικός μηχανισμός που χρησιμοποιούν οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί όπως τα φυτά για να συνθέσουν τα τρόφιμα είναι πολύ περίπλοκος και ίσως χρειαστεί αρκετό χρόνο για να εξελιχθεί.
Αλλά τα περισσότερα ετερότροφα σήμερα εξαρτώνται από τα autotrophs για το φαγητό τους. Επομένως, οποιαδήποτε επιτυχημένη επιστημονική υπόθεση σχετικά με την προέλευση της ζωής πρέπει να εξηγεί είτε τον τρόπο με τον οποίο δημιουργήθηκαν πρώτα τα autotrophs, είτε τα ετερότροπα που θα μπορούσαν να έχουν πάρει το φαγητό τους πριν από την προέλευση των autotrophs.
Υπόθεση Heterotroph
Παλαιότερα πειράματα έχουν δείξει ότι οι συνθήκες που υπάρχουν στην πρώιμη Γη ευνόησαν το σχηματισμό ενώσεων όπως τα αμινοξέα και άλλα βασικά δομικά στοιχεία για τη ζωή. Σύμφωνα με την λεγόμενη ετερότροπη υπόθεση, οι πρώτοι ζωντανοί οργανισμοί ήταν ετερότροφα. Έτρωγαν αυτά τα "δομικά στοιχεία" που υπήρχαν στο περιβάλλον τους και τα χρησιμοποιούσαν για φαγητό.
Μερικές φορές αυτό ονομάζεται η θεωρία της "πρωταρχικής σούπας", επειδή οραματίζεται μια πρώιμη Γη πλούσια σε οργανικές ενώσεις που οι πρώτοι αναδυόμενοι οργανισμοί θα μπορούσαν να φάνε. Αυτό εξηγεί πώς θα μπορούσαν να υπάρχουν ετερότροφα πριν από την εξέλιξη των autotrophs για να καταναλώσουν.
Ανάπτυξη
Αν οι πρώτοι οργανισμοί ήταν πράγματι ετερότροφα, η εξέλιξη θα είχε σταδιακά δημιουργήσει αυτοτροφοφόρους - οργανισμούς που θα μπορούσαν να φτιάξουν τη δική τους τροφή. Καθώς οι προμήθειες αμινοξέων και άλλων βασικών δομικών στοιχείων στην πρωταρχική σούπα άρχισαν να τρέχουν χαμηλά, αυτά τα πρώτα autotrophs θα είχαν ένα τεράστιο πλεονέκτημα έναντι του ανταγωνισμού. Τελικά, οι οργανισμοί που θα μπορούσαν να φάνε τα πρώτα autotrophs εξελίχθηκαν για να επωφεληθούν από αυτή τη νέα πηγή τροφίμων και θρεπτικών ουσιών.
Πολλοί επιστήμονες πιστεύουν επίσης ότι οι χλωροπλάστες (τα οργανίδια που είναι απαραίτητα για τη φωτοσύνθεση) ήταν κάποτε τα δικά τους ελεύθερα ζωντανά κύτταρα. Υποθέτουν ότι τα ετεροτροφικά μεγαλύτερα κύτταρα έφαγαν αυτά για θρεπτικά συστατικά, αλλά κατέληξαν να τα ενσωματώσουν στο κύτταρο ως οργανίδιο. Αυτό ονομάζεται ενδοσμπιμωτική θεωρία.
Μπορεί να μην γνωρίζουμε ποτέ με βεβαιότητα εάν αυτό είναι πράγματι αυτό που συνέβη, αλλά τα διαθέσιμα στοιχεία δείχνουν ότι αυτή η υπόθεση είναι μια λογική καλύτερη εικασία ως προς τον τρόπο με τον οποίο δημιουργήθηκαν τα autotrophs και heterotrophs.