กำเนิดสมมุติฐาน Heterotropic และลักษณะสำคัญ

สมมติฐานนอกคอก เป็นข้อเสนอของสาขาวิชาชีววิทยาวิวัฒนาการซึ่งถือว่าสิ่งมีชีวิตแรกคือ heterotrophs; นั่นคือผู้ที่ไม่สามารถสังเคราะห์พลังงานของตัวเอง.

คำว่า heterotrophic มาจากภาษากรีก "heteros" (อื่น ๆ ) และ "trophes" (กิน) Heterotrophs ได้รับพลังงานและวัตถุดิบจากการบริโภคโมเลกุลอินทรีย์หรือสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ.

ที่มาของสมมติฐาน

สมมติฐานที่ได้รับการกล่าวถึงครั้งแรกโดยนักวิทยาศาสตร์ Charles Darwin ในหนึ่งในตัวอักษรของเขากับ J.D. หญิงโสเภณี ในจดหมายดาร์วินเขียนว่า:

" ...  ถ้าเราสามารถตั้งครรภ์ในบ่ออุ่นเล็ก ๆ ที่มีเกลือแอมโมเนียและฟอสฟอริกทุกชนิดแสงไฟฟ้าไฟฟ้าซึ่งสารประกอบโปรตีนก่อตัวทางเคมี [... ] ในปัจจุบันเรื่องดังกล่าวจะถูกกลืนหรือดูดซับ กรณีก่อนสิ่งมีชีวิตที่ถูกสร้างขึ้น".

ในศตวรรษที่ยี่สิบนักวิทยาศาสตร์ Aleksandr Oparin และ John Haldane เสนอทฤษฎีที่คล้ายกันเพื่อสนับสนุนสมมติฐาน heterotrophic ที่รู้จักกันในชื่อสมมติฐาน Opadin-Haldane.

ตามข้อเสนอนี้ทะเลกลายเป็นซุปอินทรีย์ที่ร้อนและเจือจาง สารประกอบเหล่านี้ถูกเพิ่มเข้าไปในรูปแบบ coacervates จนกระทั่งดูดกลืนสารประกอบอินทรีย์ในลักษณะเดียวกันกับเมแทบอลิซึม.

มันไม่เป็นเช่นนั้นจนกระทั่งปี 1950 นักชีวเคมีสแตนลีย์มิลเลอร์และฮาโรลด์อูรย์สามารถสร้างบรรยากาศของแหล่งกำเนิดของโลกเหนือแหล่งน้ำทั่วโลกซึ่งรู้จักกันในชื่อการทดลองของมิลเลอร์ - อูรย์.

Urey และ Miller สร้างห้องแก๊สที่มีขั้วไฟฟ้าเพื่อสร้างบรรยากาศของเวลาและปล่อยให้การทดสอบดำเนินไปเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์.

ในตอนท้ายของการทดลองพวกเขาพบการก่อตัวของสารประกอบอินทรีย์จากสารประกอบอนินทรีย์ก่อนหน้านี้ในน้ำ.

การทดลองนี้ยืนยันการมีอยู่ของ coacervates ที่เสนอโดย Oparin ในตอนต้นของศตวรรษ.

การทดลองของ Miller และ Urey ได้สร้างความสงสัยในชุมชนวิทยาศาสตร์ สิ่งนี้เสนอหน้าต่างของการวิจัยเชิงวิวัฒนาการและได้รับการสร้างขึ้นใหม่โดยนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ.

การทดลองเมื่อเร็ว ๆ นี้พบว่ามีกรดอะมิโนจำนวนมากกว่าที่รายงานโดยมิลเลอร์และอูรย์.

คำถามเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการสร้างบรรยากาศในอดีตที่ผ่านมาอย่างแม่นยำในห้องปฏิบัติการยังคงไม่มีคำตอบ.

สิ่งมีชีวิต heterotrophic

ชีวิตบนโลกมีอายุย้อนหลังไปแล้ว 3.5 พันล้านปี ในช่วงเวลานี้บรรยากาศประกอบด้วยไฮโดรเจนน้ำแอมโมเนียมและเมทิลีน ออกซิเจนไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของมัน.

ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์ศึกษาบรรยากาศและความสำคัญที่มีต่อการสร้างโมเลกุลทางชีววิทยาแรกเช่นโปรตีนนิวคลีโอไทด์และอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP).

ข้อเสนอที่เป็นไปได้อธิบายการรวมกันของโมเลกุลเพื่อสร้างสารประกอบที่ซับซ้อนและทำให้สามารถดำเนินการกระบวนการเผาผลาญอาหาร การทำงานร่วมกันนี้นำเซลล์แรกโดยเฉพาะ heterotrophic.

heterotrophs ไม่สามารถสร้างแหล่งพลังงานและอาหารของตัวเองได้ดังนั้นพวกเขาจึงบริโภคสิ่งมีชีวิตอื่นจากซุปร้อนที่ Haldane อธิบายไว้.

กระบวนการเผาผลาญของ heterotrophs ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศ ในที่สุดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศยอมให้วิวัฒนาการของออโตโทรฟสังเคราะห์ด้วยแสงสามารถสังเคราะห์อาหารของตัวเองโดยใช้พลังงานและคาร์บอนไดออกไซด์.

การอ้างอิง

1. Flammer, L. , J. Beard, C.E. เนลสัน & เอ็มนิคเทล (199) Ensiweb วิวัฒนาการ / ธรรมชาติของสถาบันวิทยาศาสตร์: สมมุติฐาน Heterotroph มหาวิทยาลัยอินดีแอนา.
2. ดาร์วินชาร์ลส์ (2400) โครงการจดหมายโต้ตอบของดาร์วิน "จดหมายเลข 7471 "มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์.
3. Gordon-Smith, C. (2002) ต้นกำเนิดของชีวิต: สถานที่สำคัญในศตวรรษที่ยี่สิบ.
4. มิลเลอร์, S. , & Urey, H. (1959) การสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์บนโลกดึกดำบรรพ์. วิทยาศาสตร์, 130 (3370), 245-251 สืบค้นจาก jstor.org
5. Haldane, J.B.S. (1929/1967) "ต้นกำเนิดของชีวิต" นักเหตุผลนิยมประจำปี พิมพ์ซ้ำเป็นภาคผนวกใน J.D. Bernal 1967 ต้นกำเนิดของชีวิต Weidenfeld & Nicolson, London
6. McCollom, T. (2013) Miller-Urey and Beyond: เราเรียนรู้อะไรบ้างเกี่ยวกับปฏิกิริยาการสังเคราะห์สารอินทรีย์พรีไบโอติกในรอบ 60 ปีที่ผ่านมา? ทบทวนโลกและวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ประจำปี 2556 41: 1, 207-229