L' ipotesi eterotrofa è una proposta del ramo della biologia evolutiva che sostiene che i primi organismi viventi fossero eterotrofi; cioè quelli incapaci di sintetizzare la propria energia.
Il termine eterotrofio deriva dal greco "heteros" (altri) e "trophes" (mangiare). Gli eterotrofi ottengono la loro energia e materia prima ingerendo molecole organiche o altri organismi.
L'ipotesi eterotrofa fu nominata per la prima volta da Charles Darwin.
Origine dell'ipotesi
L'ipotesi eterotrofa è stata menzionata per la prima volta dallo scienziato Charles Darwin in una delle sue lettere con JD Hooker. Nella lettera, Darwin ha scritto:
«… Che bello se potessimo concepire in un piccolo stagno caldo con tutti i tipi di ammoniaca e sali fosforici, luce, elettricità, che un composto proteico si fosse formato chimicamente oggi tale materia sarebbe stata mangiata o assorbita, cosa che non sarebbe stata il caso prima di cui si sono formati gli esseri viventi «.
Nel 20 ° secolo, gli scienziati Aleksandr Oparin e John Haldane hanno proposto teorie simili a favore dell'ipotesi eterotrofa, diventando nota come ipotesi Opadin-Haldane.
Secondo questa proposta, il mare è diventato una zuppa calda e diluita di composti organici. Questi composti si sono aggregati per formare coacervati, fino a quando i composti organici sono stati assimilati in modo simile al metabolismo.
Stanley Miller e Harold Urey sperimentano
Fu solo nel 1950 che i biochimici Stanley Miller e Harold Urey riuscirono a ricreare l'atmosfera dell'origine della Terra su uno specchio d'acqua, noto come esperimento Miller-Urey.
Urey e Miller hanno creato una camera a gas con elettrodi per ricreare l'atmosfera del tempo e hanno condotto l'esperimento per una settimana. Alla fine dell'esperimento, hanno trovato la formazione di composti organici da composti inorganici precedentemente in acqua.
Questo esperimento ha corroborato l'esistenza dei coacervati, proposti da Oparin all'inizio del secolo.
L'esperimento Miller e Urey ha creato scetticismo nella comunità scientifica. Questo ha proposto una finestra di ricerca evolutiva ed è stato ricreato da altri scienziati.
Un recente esperimento ha rilevato un numero maggiore di aminoacidi rispetto a quelli riportati da Miller e Urey.
Urey e Miller hanno creato una camera a gas con elettrodi per ricreare l'atmosfera del tempo e hanno condotto l'esperimento per una settimana.
La domanda sulla possibilità di ricreare accuratamente l'atmosfera dei tempi passati in laboratorio rimane senza risposta.
Organismi eterotrofi
La vita sulla terra risale a 3,5 miliardi di anni fa. Durante questo periodo, l'atmosfera era composta da idrogeno, acqua, ammoniaca e metilene. L'ossigeno non ne faceva parte.
Oggi gli scienziati stanno studiando l'atmosfera e la sua importanza nella creazione delle prime molecole biologiche, come proteine, nucleotidi e adenosina trifosfato (ATP).
Una possibile proposta spiega l'unione di molecole per formare composti complessi, e quindi essere in grado di svolgere processi metabolici. Questo lavoro congiunto ha portato le prime cellule, in particolare gli eterotrofi.
Gli eterotrofi non sono in grado di produrre la propria fonte di energia e cibo, quindi hanno consumato altri organismi dalla zuppa calda descritta da Haldane.
I processi metabolici degli eterotrofi hanno rilasciato anidride carbonica nell'atmosfera. Alla fine, l'anidride carbonica nell'atmosfera ha permesso l'evoluzione di autotrofi fotosintetici, in grado di sintetizzare il proprio cibo attraverso l'energia e l'anidride carbonica.
Riferimenti
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