Heterotrofik hipotez ilk canlı organizmaların heterotrofların olduğunu savunan evrimsel biyolojinin şubesinden bir öneri; yani kendi enerjilerini sentezleyemeyenler.
Heterotrof terimi Yunanca "heteros" (diğerleri) ve "trophes" (yemek) kelimesinden gelir. Heterotroflar enerjilerini ve hammaddelerini organik molekülleri veya diğer organizmaları sindirerek elde ederler.
Heterotrofik hipotez ilk olarak Charles Darwin tarafından adlandırıldı.
Hipotezin kökeni
Heterotrofik hipotez ilk olarak bilim adamı Charles Darwin tarafından JD Hooker ile yazdığı bir mektupta dile getirildi. Mektupta Darwin şunları yazdı:
«… Küçük bir sıcak havuzda her türlü amonyak ve fosforik tuz, ışık, elektrik ile bugün bir protein bileşiğinin kimyasal olarak oluştuğunu düşünebilseydik, bu tür bir maddenin yenmesi veya emilmesi ne kadar harika olurdu, ki bu daha önce böyle olmazdı hangi canlıların oluştuğu «.
20. yüzyılda, bilim adamları Aleksandr Oparin ve John Haldane, Opadin-Haldane hipotezi olarak bilinen heterotrofik hipotez lehine benzer teoriler önerdiler.
Bu öneriye göre, deniz sıcak ve seyreltilmiş organik bileşikler çorbası haline geldi. Bu bileşikler, organik bileşikler metabolizmaya benzer bir şekilde asimile edilene kadar koaservatlar oluşturmak üzere bir araya toplandı.
Stanley Miller ve Harold Urey deneyleri
1950 yılına kadar biyokimyacılar Stanley Miller ve Harold Urey, Miller-Urey deneyi olarak bilinen bir su kütlesi üzerinde Dünya'nın kökeni atmosferini yeniden yaratmayı başardılar.
Urey ve Miller, zamanın atmosferini yeniden yaratmak için elektrotlarla bir gaz odası oluşturdular ve deneyi bir hafta boyunca yürüttüler. Deneyin sonunda, daha önce suda inorganik bileşiklerden organik bileşiklerin oluşumunu buldular.
Bu deney, Oparin tarafından yüzyılın başında önerilen koaservatların varlığını doğruladı.
Miller ve Urey deneyi bilim camiasında şüphecilik yarattı. Bu, evrimsel araştırma için bir pencere sundu ve diğer bilim adamları tarafından yeniden yaratıldı.
Son zamanlarda yapılan bir deney, Miller ve Urey tarafından bildirilenden daha fazla sayıda amino asit buldu.
Urey ve Miller, zamanın atmosferini yeniden yaratmak için elektrotlarla bir gaz odası oluşturdular ve deneyi bir hafta boyunca yürüttüler.
Laboratuvarda geçmiş zamanların atmosferini doğru bir şekilde yeniden yaratma olasılığı hakkındaki soru cevapsız kalıyor.
Heterotrofik organizmalar
Yeryüzündeki yaşam 3,5 milyar yıl öncesine dayanıyor. Bu dönemde atmosfer hidrojen, su, amonyak ve metilenden oluşuyordu. Oksijen bunun bir parçası değildi.
Bugün bilim adamları atmosferi ve proteinler, nükleotidler ve adenozin trifosfat (ATP) gibi ilk biyolojik molekülleri oluşturmadaki önemini inceliyorlar.
Olası bir öneri, moleküllerin karmaşık bileşikler oluşturmak için birleşmesini ve böylece metabolik süreçleri gerçekleştirebilmeyi açıklar. Bu ortak çalışma ilk hücreleri, özellikle de heterotrofları getirdi.
Heterotroflar kendi enerji ve besin kaynaklarını üretemedikleri için Haldane'nin tarif ettiği sıcak çorbadaki diğer organizmaları tüketmişlerdir.
Heterotrofların metabolik süreçleri atmosfere karbondioksit saldı. Sonunda, atmosferdeki karbondioksit, enerji ve karbondioksit yoluyla kendi yiyeceklerini sentezleyebilen fotosentetik ototrofların evrimine izin verdi.
Referanslar
1. Flammer, L., J. Beard, CE Nelson ve M. Nickels. (199). Ensiweb. Bilim Enstitülerinin Gelişimi / Doğası: Heterotrof Hipotezi. Indiana Üniversitesi.
2. Darwin, Charles (1857). Darwin Yazışma Projesi, “Mektup no. 7471, ”University of Cambridge.
3. Gordon-Smith, C. (2002). Yaşamın Kökeni: Yirminci Yüzyıl Dönüm Noktaları.
4. Miller, S. ve Urey, H. (1959). İlkel Dünyada Organik Bileşik Sentezi. Bilim, 130 (3370), 245-251. Jstor.org'dan alındı
5. Haldane, JBS (1929/1967). "Yaşamın kökeni". Rasyonalist Yıllık. JD Bernal 1967, The Origin of Life'ta ek olarak yeniden basılmıştır. Weidenfeld ve Nicolson, Londra
6. McCollom, T. (2013). Miller-Urey ve Ötesi: Son 60 Yılda Prebiyotik Organik Sentez Reaksiyonları Hakkında Ne Öğrendik? Yeryüzü ve Gezegen Bilimleri Yıllık İncelemesi 2013 41: 1, 207-229