Sisu
- Kuidas organismid energiat saavad: heterotroofid vs autotroofid
- Väljakutsed
- Heterotroofne hüpotees
- Areng
Teadlastel on ülekaalukaid tõendeid, mis näitavad, et kõik nüüd Maal elavad liigid arenesid ühistest esivanematest. Kuid välja mõelda, kust see ühine esivanem pärit on või kuidas see alguse sai, on keeruline mõistatus.
Ehkki teadlased ei tea veel, kuidas elu siin Maal alguse sai, on neil palju kõmu tekitavaid vihjeid. Selle põhjal, mida me teame, ei saa me olla kindlad, kuidas esimene elu tekkis, kuid võime loogiliselt rekonstrueerida juhtunu. Üllatavalt on kõige parem arvata, et heterotroofid olid esimesena sündmuskohal.
Seda teooriat nimetatakse heterotroofne hüpotees.
Kuidas organismid energiat saavad: heterotroofid vs autotroofid
Teadlased jagavad elusorganismid kahte laia klassi vastavalt sellele, kust nad energiat saavad. Need kaks klassi on heterotroofid ja autotroofid.
Autotroofid kasutage päikesevalgust või mõnda muud välist energiaallikat keemiliste ühendite nagu suhkrud, mis on organismi toiduks, sünteesimiseks. Põhimõtteliselt teevad nad ise toitu. Taimed on autotroofide levinumad näited, kuna nad toetuvad toidu valmistamisel fotosünteesile. Heterotroofideks peetakse ka teisi organisme, näiteks vetikaid ja fotosünteesi tekitavaid baktereid.
Ka fotosüntees ei ole ainus viis, kuidas autotroofid toitu saavad. Seal on ka protsess, mida nimetatakse kemosünteesiks. Kemosüntees on protsess, kus energia saamiseks kasutatakse keemilisi reaktsioone (tavaliselt vesiniksulfiidi, metaani ja hapnikuga). See protsess ei sõltu päikesevalgusest nagu fotosüntees.
Heterotroofidseevastu võtavad nad toitu nende keskkonnast - tavaliselt, ehkki mitte tingimata, süües teisi organisme. Mõned heterotroofsed näited hõlmavad koeri, kasse, putukaid, protiste ja konni. Inimesed on heterotroofid, sest energia saamiseks sööme taimi või loomi; me ei saa ise toitu toota.
Väljakutsed
Autotroofid, nagu me neid nüüd tunneme, arenesid tõenäoliselt esimeste eluvormide järgselt. Biokeemilised seadmed, mida fotosünteesivad organismid nagu taimed kasutavad toidu sünteesimiseks, on väga keerulised ja tõenäoliselt vajavad arenduseks palju aega.
Kuid enamik heterotroofe sõltub tänapäeval oma toidu autotroofidest. Niisiis peab iga edukas teaduslik hüpotees elu päritolu kohta selgitama, kuidas autotroofid kõigepealt tekkisid või kust heterotroofid oleksid saanud oma toidu enne autotroofide päritolu.
Heterotroofne hüpotees
Varasemad katsed on näidanud, et varajases Maakera piirkonnas esinevad tingimused soodustasid ühendite, nagu aminohapped ja muud elu peamised ehitusplokid, moodustumist. Nn heterotroofse hüpoteesi kohaselt olid esimesteks elusorganismideks heterotroofid. Nad tarbisid neid keskkonnas leiduvaid "ehitusplokke" ja kasutasid neid toiduks.
Mõnikord nimetatakse seda "ürgse supi" teooriaks, kuna see näeb ette orgaaniliste ühenditega rikastatud varajast Maad, mida esimesed tärkavad organismid saaksid süüa. See selgitab, kuidas heterotroofid võisid eksisteerida enne autotroofide evolutsiooni, et neid tarbida.
Areng
Kui esimesed organismid oleksid tõepoolest heterotroofid, oleks evolutsioon järk-järgult põhjustanud autotroofid - organismid, kes suudaksid ise toitu valmistada. Kuna ürgses supi aminohapete ja muude põhiliste ehitusplokkide varud hakkasid vähenema, oleks neil esimestel autotroofidel olnud konkurentsi ees tohutu eelis. Lõpuks arenesid organismid, kes suutsid esimesi autotroofe süüa, et seda uut toidu- ja toitainete allikat ära kasutada.
Samuti usuvad paljud teadlased, et kloroplastid (fotosünteesiks vajalikud organellid) olid kunagi nende endi vabalt elavad rakud. Nad püstitasid oletuse, et heterotroofsed suuremad rakud sõid neid toitainete saamiseks, kuid lõpuks inkorporeerisid nad raku organellidena. Seda nimetatakse endosümbiootiliseks teooriaks.
Me ei pruugi kunagi kindlalt teada, kas see tõepoolest juhtus, kuid praegu olemasolevad tõendid viitavad sellele, et see hüpotees on mõistlik parim oletus, kuidas autotrofid ja heterotroofid tekkisid.