- Nguồn gốc của giả thuyết
- Thí nghiệm của Stanley Miller và Harold Urey
- Sinh vật dị dưỡng
- Người giới thiệu
Các giả thuyết dị là một đề nghị từ các chi nhánh của sinh học tiến hóa mà cho rằng các sinh vật sống đầu tiên là dị dưỡng; nghĩa là những người không có khả năng tổng hợp năng lượng của chính họ.
Thuật ngữ heterotroph xuất phát từ tiếng Hy Lạp "heteros" (những người khác) và "trophes" (ăn). Sinh vật dị dưỡng thu được năng lượng và nguyên liệu bằng cách ăn các phân tử hữu cơ hoặc các sinh vật khác.
Giả thuyết dị dưỡng lần đầu tiên được đặt tên bởi Charles Darwin.
Nguồn gốc của giả thuyết
Giả thuyết dị dưỡng lần đầu tiên được nhà khoa học Charles Darwin đề cập đến trong một bức thư của ông với JD Hooker. Trong thư, Darwin viết:
«… Tuyệt vời làm sao nếu chúng ta có thể hình dung trong một cái ao nhỏ nóng hổi với đủ loại muối amoniac và photphoric, ánh sáng, điện, rằng một hợp chất protein được hình thành về mặt hóa học ngày nay những vật chất đó sẽ được ăn hoặc hấp thụ, điều mà trước đây không xảy ra. trong đó các sinh vật sống đã được hình thành «.
Vào thế kỷ 20, các nhà khoa học Aleksandr Oparin và John Haldane đã đề xuất các lý thuyết tương tự ủng hộ giả thuyết dị dưỡng, được biết đến với tên gọi giả thuyết Opadin-Haldane.
Theo đề xuất này, biển trở thành một món súp nóng và loãng của các hợp chất hữu cơ. Các hợp chất này kết hợp lại để tạo thành các chất đông tụ, cho đến khi các hợp chất hữu cơ được đồng hóa theo cách tương tự như quá trình trao đổi chất.
Thí nghiệm của Stanley Miller và Harold Urey
Cho đến năm 1950, các nhà hóa sinh Stanley Miller và Harold Urey đã tìm cách tái tạo bầu khí quyển có nguồn gốc từ Trái đất trên một vùng nước, được gọi là thí nghiệm Miller-Urey.
Urey và Miller đã tạo ra một buồng khí với các điện cực để tái tạo bầu không khí thời đó, và họ đã chạy thử nghiệm trong một tuần. Kết thúc thí nghiệm, họ nhận thấy sự hình thành các hợp chất hữu cơ từ các hợp chất vô cơ trước đó có trong nước.
Thí nghiệm này đã chứng thực sự tồn tại của coacervate, do Oparin đề xuất vào đầu thế kỷ.
Thí nghiệm của Miller và Urey đã tạo ra sự hoài nghi trong cộng đồng khoa học. Điều này đã đề xuất một cửa sổ nghiên cứu tiến hóa và đã được các nhà khoa học khác tái tạo.
Một thí nghiệm gần đây cho thấy số lượng axit amin cao hơn so với báo cáo của Miller và Urey.
Urey và Miller đã tạo ra một buồng khí với các điện cực để tái tạo bầu không khí thời đó, và họ đã chạy thử nghiệm trong một tuần.
Câu hỏi về khả năng tái tạo chính xác bầu không khí của thời đã qua trong phòng thí nghiệm vẫn chưa được giải đáp.
Sinh vật dị dưỡng
Sự sống trên trái đất có từ 3,5 tỷ năm trước. Trong thời kỳ này, bầu khí quyển bao gồm hydro, nước, amoniac và metylen. Oxy không phải là một phần của nó.
Ngày nay, các nhà khoa học đang nghiên cứu bầu khí quyển và tầm quan trọng của nó trong việc tạo ra các phân tử sinh học đầu tiên, chẳng hạn như protein, nucleotide và adenosine triphosphate (ATP).
Một đề xuất khả thi giải thích sự liên kết của các phân tử để tạo thành các hợp chất phức tạp, và do đó có thể thực hiện các quá trình trao đổi chất. Công việc chung này đã mang lại những tế bào đầu tiên, cụ thể là sinh vật dị dưỡng.
Các sinh vật dị dưỡng không thể tự sản xuất ra nguồn năng lượng và thức ăn, vì vậy chúng đã tiêu thụ các sinh vật khác từ món súp nóng được Haldane mô tả.
Quá trình trao đổi chất của sinh vật dị dưỡng đã giải phóng khí cacbonic vào khí quyển. Cuối cùng, carbon dioxide trong khí quyển cho phép sự tiến hóa của các sinh vật tự dưỡng quang hợp, có khả năng tự tổng hợp thức ăn thông qua năng lượng và carbon dioxide.
Người giới thiệu
1. Flammer, L., J. Beard, CE Nelson và M. Nickels. (199). Ensiweb. Tiến hóa / Bản chất của các Viện Khoa học: Giả thuyết Heterotroph. Đại học Indiana.
2. Darwin, Charles (1857). Darwin Correspondence Project, “Thư số. 7471, ”Đại học Cambridge.
3. Gordon-Smith, C. (2002). Nguồn gốc Sự sống: Dấu mốc Thế kỷ XX.
4. Miller, S., & Urey, H. (1959). Tổng hợp hợp chất hữu cơ trên Trái đất nguyên thủy. Khoa học, 130 (3370), 245-251. Lấy từ jstor.org
5. Haldane, JBS (1929/1967). "Nguồn gốc của sự sống". The Rationalist Hàng năm. Tái bản dưới dạng phụ lục trong JD Bernal 1967, Nguồn gốc của sự sống. Weidenfeld & Nicolson, London
6. McCollom, T. (2013). Miller-Urey and Beyond: Chúng ta đã học được gì về các phản ứng tổng hợp hữu cơ tiền sinh học trong 60 năm qua? Đánh giá Thường niên về Trái đất và Khoa học Hành tinh 2013 41: 1, 207-229