สมมติฐาน heterotrophicเป็นข้อเสนอจากสาขาของชีววิทยาวิวัฒนาการที่ยืนยันว่าสิ่งมีชีวิตแรก heterotrophs ที่; นั่นคือผู้ที่ไม่สามารถสังเคราะห์พลังงานของตัวเองได้
คำว่า heterotroph มาจากภาษากรีก "heteros" (อื่น ๆ ) และ "trophes" (กิน) เฮเทอโรโทรฟได้รับพลังงานและวัตถุดิบโดยการกินโมเลกุลอินทรีย์หรือสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ
สมมติฐานที่แตกต่างกันเป็นชื่อแรกโดย Charles Darwin
ที่มาของสมมติฐาน
สมมติฐานที่แตกต่างกันได้รับการกล่าวถึงเป็นครั้งแรกโดยนักวิทยาศาสตร์ชาร์ลส์ดาร์วินในจดหมายฉบับหนึ่งของเขากับ JD Hooker ในจดหมายดาร์วินเขียนว่า:
« … จะดีแค่ไหนถ้าเราสามารถตั้งครรภ์ได้ในบ่อร้อนขนาดเล็กที่มีแอมโมเนียและเกลือฟอสฟอริกทุกชนิดแสงไฟฟ้าที่สารประกอบโปรตีนถูกสร้างขึ้นทางเคมีในปัจจุบันสสารดังกล่าวจะถูกกินหรือดูดซึมซึ่งไม่เคยมีมาก่อน ซึ่งสิ่งมีชีวิตก่อตัวขึ้น«.
ในศตวรรษที่ 20 นักวิทยาศาสตร์อเล็กซานเดอร์โอปารินและจอห์นฮัลเดนได้เสนอทฤษฎีที่คล้ายคลึงกันเพื่อสนับสนุนสมมติฐานเฮเทอโรโทรฟิคซึ่งเป็นที่รู้จักกันในชื่อสมมติฐานโอปาดิน - ฮัลเดน
ตามข้อเสนอนี้ทะเลกลายเป็นซุปร้อนและเจือจางของสารประกอบอินทรีย์ สารประกอบเหล่านี้รวมตัวกันเป็น coacervates จนกระทั่งสารประกอบอินทรีย์ถูกดูดซึมในลักษณะที่คล้ายกับการเผาผลาญ
การทดลองของ Stanley Miller และ Harold Urey
จนกระทั่งปี 1950 นักชีวเคมีสแตนลีย์มิลเลอร์และแฮโรลด์อูเรย์สามารถสร้างบรรยากาศของการกำเนิดโลกขึ้นมาใหม่บนแหล่งน้ำซึ่งเรียกว่าการทดลองมิลเลอร์ - อูเรย์
อูเรย์และมิลเลอร์สร้างห้องแก๊สที่มีอิเล็กโทรดเพื่อสร้างบรรยากาศของเวลาขึ้นใหม่และพวกเขาทำการทดลองเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์ ในตอนท้ายของการทดลองพวกเขาพบการก่อตัวของสารประกอบอินทรีย์จากสารประกอบอนินทรีย์ก่อนหน้านี้ในน้ำ
การทดลองนี้ยืนยันการมีอยู่ของ coacervates ซึ่งเสนอโดย Oparin เมื่อต้นศตวรรษ
การทดลองของมิลเลอร์และอูเรย์ได้สร้างความกังขาในวงการวิทยาศาสตร์ บทความนี้เสนอหน้าต่างของการวิจัยวิวัฒนาการและได้รับการสร้างขึ้นใหม่โดยนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ
การทดลองล่าสุดพบกรดอะมิโนจำนวนสูงกว่าที่มิลเลอร์และอูเรย์รายงาน
อูเรย์และมิลเลอร์สร้างห้องแก๊สที่มีอิเล็กโทรดเพื่อสร้างบรรยากาศของเวลาขึ้นใหม่และพวกเขาทำการทดลองเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์
คำถามเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการสร้างบรรยากาศในช่วงเวลาที่ผ่านไปอย่างถูกต้องในห้องปฏิบัติการยังคงไม่มีคำตอบ
สิ่งมีชีวิตเฮเทอโรโทรฟิก
สิ่งมีชีวิตบนโลกย้อนกลับไป 3.5 พันล้านปี ในช่วงเวลานี้บรรยากาศประกอบด้วยไฮโดรเจนน้ำแอมโมเนียและเมทิลีน ออกซิเจนไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของมัน
วันนี้นักวิทยาศาสตร์กำลังศึกษาบรรยากาศและความสำคัญในการสร้างโมเลกุลทางชีววิทยาตัวแรกเช่นโปรตีนนิวคลีโอไทด์และอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP)
ข้อเสนอที่เป็นไปได้อธิบายถึงการรวมกันของโมเลกุลเพื่อสร้างสารประกอบที่ซับซ้อนและทำให้สามารถดำเนินกระบวนการเผาผลาญ การทำงานร่วมกันนี้ทำให้เซลล์แรกโดยเฉพาะ heterotrophs
เฮเทอโรโทรฟไม่สามารถสร้างแหล่งพลังงานและอาหารของตัวเองได้ดังนั้นพวกมันจึงบริโภคสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ จากซุปร้อนที่ Haldane อธิบายไว้
กระบวนการเผาผลาญของ heterotrophs ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศ ในที่สุดคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศก็ยอมให้มีวิวัฒนาการของออโตโทรฟสังเคราะห์แสงซึ่งสามารถสังเคราะห์อาหารของตัวเองผ่านพลังงานและคาร์บอนไดออกไซด์ได้
อ้างอิง
1. Flammer, L. , J. Beard, CE Nelson และ M. Nickels (199) Ensiweb วิวัฒนาการ / ธรรมชาติของสถาบันวิทยาศาสตร์: Heterotroph Hypothesis. มหาวิทยาลัยอินเดียนา
2. ดาร์วินชาร์ลส์ (1857) โครงการ Darwin Correspondence,“ Letter no. 7471” มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์
3. กอร์ดอน - สมิ ธ ค. (2545). จุดกำเนิดแห่งชีวิต: สถานที่สำคัญในศตวรรษที่ยี่สิบ
4. มิลเลอร์, S. , และ Urey, H. (1959) การสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์บนโลกดึกดำบรรพ์ วิทยาศาสตร์, 130 (3370), 245-251. สืบค้นจาก jstor.org
5. Haldane, JBS (1929/1967). “ จุดกำเนิดของชีวิต”. ผู้มีเหตุผลประจำปี พิมพ์ซ้ำเป็นภาคผนวกใน JD Bernal 1967, The Origin of Life Weidenfeld & Nicolson, London
6. McCollom, T. (2013). Miller-Urey and Beyond: เราได้เรียนรู้อะไรบ้างเกี่ยวกับปฏิกิริยาการสังเคราะห์สารอินทรีย์พรีไบโอติกในช่วง 60 ปีที่ผ่านมา การทบทวนวิทยาศาสตร์โลกและดาวเคราะห์ประจำปี 2556 41: 1, 207-229