The hipotesis heterotrophic adalah satu cadangan daripada cabang biologi evolusi yang menyatakan bahawa organisma hidup yang pertama adalah heterotroph; iaitu, mereka tidak mampu mensintesiskan tenaga mereka sendiri.
Istilah heterotrof berasal dari bahasa Yunani "heteros" (yang lain) dan "trophes" (makan). Heterotrof memperoleh tenaga dan bahan mentahnya dengan memakan molekul organik, atau organisma lain.
Hipotesis heterotrofik pertama kali dinamakan oleh Charles Darwin.
Asal hipotesis
Hipotesis heterotrofik pertama kali disebut oleh saintis Charles Darwin dalam salah satu suratnya dengan JD Hooker. Dalam surat itu, Darwin menulis:
«… Betapa hebatnya jika kita dapat memahami di beberapa kolam panas kecil dengan semua jenis garam amonia dan fosforik, cahaya, elektrik, bahawa sebatian protein terbentuk secara kimia hari ini, perkara itu akan dimakan atau diserap, yang tidak akan berlaku sebelumnya yang mana makhluk hidup terbentuk «.
Pada abad ke-20, saintis Aleksandr Oparin dan John Haldane mengemukakan teori serupa yang menyokong hipotesis heterotrofik, yang kemudian dikenali sebagai hipotesis Opadin-Haldane.
Menurut cadangan ini, laut menjadi sup sebatian organik yang panas dan cair. Sebatian ini digabungkan menjadi koakratat, sehingga sebatian organik diasimilasi dengan cara yang serupa dengan metabolisme.
Eksperimen Stanley Miller dan Harold Urey
Tidak sampai tahun 1950, ahli biokimia Stanley Miller dan Harold Urey berjaya menciptakan atmosfer asal Bumi di atas badan air, yang dikenali sebagai eksperimen Miller-Urey.
Urey dan Miller membuat ruang gas dengan elektrod untuk mencipta kembali suasana waktu itu, dan mereka menjalankan eksperimen selama seminggu. Pada akhir eksperimen, mereka mendapati pembentukan sebatian organik dari sebatian anorganik yang sebelumnya terdapat di dalam air.
Eksperimen ini mengesahkan adanya coacervates, yang dicadangkan oleh Oparin pada awal abad ini.
Eksperimen Miller dan Urey telah menimbulkan keraguan dalam komuniti saintifik. Yang ini mencadangkan jendela penyelidikan evolusi, dan telah dibuat semula oleh saintis lain.
Eksperimen baru-baru ini mendapati bilangan asid amino yang lebih tinggi daripada yang dilaporkan oleh Miller dan Urey.
Urey dan Miller membuat ruang gas dengan elektrod untuk mencipta suasana pada masa itu, dan mereka menjalankan eksperimen selama seminggu.
Persoalan mengenai kemungkinan mencipta semula suasana masa yang lama di makmal masih belum terjawab.
Organisma heterotrofik
Kehidupan di bumi bermula sejak 3.5 bilion tahun. Dalam tempoh ini, atmosfer terdiri dari hidrogen, air, amonia, dan metilena. Oksigen bukan sebahagian daripadanya.
Hari ini, saintis sedang mengkaji atmosfer dan kepentingannya dalam mencipta molekul biologi pertama, seperti protein, nukleotida, dan adenosin trifosfat (ATP).
Satu cadangan yang mungkin menjelaskan penyatuan molekul untuk membentuk sebatian kompleks, dan dengan demikian dapat menjalankan proses metabolik. Kerja bersama ini membawa sel pertama, khususnya heterotrof.
Heterotrof tidak dapat menghasilkan sumber tenaga dan makanan mereka sendiri, jadi mereka memakan organisma lain dari sup panas yang dijelaskan oleh Haldane.
Proses metabolik heterotrof melepaskan karbon dioksida ke atmosfera. Akhirnya, karbon dioksida di atmosfer memungkinkan evolusi autotrof fotosintetik, yang mampu mensintesis makanan mereka sendiri melalui tenaga dan karbon dioksida.
Rujukan
1. Flammer, L., J. Beard, CE Nelson, & M. Nickels. (199). Ensiweb. Evolusi / Alam Institut Sains: Hipotesis Heterotrof. Universiti Indiana.
2. Darwin, Charles (1857). Projek Korespondensi Darwin, "Surat No. 7471, ”Universiti Cambridge.
3. Gordon-Smith, C. (2002). Origin Of Life: Landmark Twentieth Century.
4. Miller, S., & Urey, H. (1959). Sintesis Sebatian Organik di Bumi Primitif. Sains, 130 (3370), 245-251. Diperolehi dari jstor.org
5. Haldane, JBS (1929/1967). "Asal kehidupan". Tahunan Rasionalis. Diterbitkan semula sebagai lampiran dalam JD Bernal 1967, The Origin of Life. Weidenfeld & Nicolson, London
6. McCollom, T. (2013). Miller-Urey and Beyond: Apa yang telah kita pelajari mengenai reaksi sintesis organik Prebiotik dalam 60 tahun yang lalu? Kajian Tahunan Sains Bumi dan Planet 2013 41: 1, 207-229