The hipotesis heterotrofik adalah usulan dari cabang biologi evolusi yang menyatakan bahwa organisme pertama hidup adalah heterotrof; artinya, mereka yang tidak mampu mensintesis energi mereka sendiri.
Istilah heterotrof berasal dari bahasa Yunani "heteros" (orang lain) dan "trophes" (makan). Heterotrof memperoleh energi dan bahan bakunya dengan menelan molekul organik, atau organisme lain.
Hipotesis heterotrofik pertama kali dinamai oleh Charles Darwin.
Asal usul hipotesis
Hipotesis heterotrofik pertama kali disebutkan oleh ilmuwan Charles Darwin dalam salah satu suratnya dengan JD Hooker. Dalam surat tersebut, Darwin menulis:
«… Betapa hebatnya jika kita bisa membayangkan di suatu kolam kecil yang panas dengan semua jenis amonia dan garam fosfat, cahaya, listrik, bahwa senyawa protein yang terbentuk secara kimiawi hari ini, materi seperti itu akan dimakan atau diserap, yang tidak akan terjadi sebelumnya dimana makhluk hidup terbentuk «.
Pada abad ke-20, ilmuwan Aleksandr Oparin dan John Haldane mengajukan teori serupa untuk mendukung hipotesis heterotrofik, yang kemudian dikenal sebagai hipotesis Opadin-Haldane.
Menurut proposal ini, laut menjadi sup yang panas dan encer dari senyawa organik. Senyawa ini berkumpul untuk membentuk coacervate, sampai senyawa organik diasimilasi dengan cara yang mirip dengan metabolisme.
Stanley Miller dan Harold Urey bereksperimen
Baru pada tahun 1950 ahli biokimia Stanley Miller dan Harold Urey berhasil menciptakan kembali atmosfer asal Bumi di atas badan air, yang dikenal sebagai eksperimen Miller-Urey.
Urey dan Miller menciptakan kamar gas dengan elektroda untuk menciptakan kembali atmosfer saat itu, dan mereka menjalankan eksperimen selama seminggu. Di akhir percobaan ditemukan pembentukan senyawa organik dari senyawa anorganik yang sebelumnya ada di dalam air.
Eksperimen ini menguatkan keberadaan coacervate, yang diusulkan oleh Oparin pada awal abad ini.
Eksperimen Miller dan Urey telah menciptakan skeptisisme dalam komunitas ilmiah. Yang satu ini mengusulkan jendela penelitian evolusi, dan telah diciptakan kembali oleh ilmuwan lain.
Percobaan baru-baru ini menemukan jumlah asam amino yang lebih tinggi daripada yang dilaporkan oleh Miller dan Urey.
Urey dan Miller menciptakan kamar gas dengan elektroda untuk menciptakan kembali atmosfer saat itu, dan mereka menjalankan eksperimen selama seminggu.
Pertanyaan tentang kemungkinan menciptakan kembali atmosfer masa lampau secara akurat di laboratorium masih belum terjawab.
Organisme heterotrofik
Kehidupan di bumi berasal dari 3,5 miliar tahun yang lalu. Selama periode ini, atmosfer terdiri dari hidrogen, air, amonia, dan metilen. Oksigen bukan bagian darinya.
Saat ini, para ilmuwan sedang mempelajari atmosfer dan pentingnya menciptakan molekul biologis pertama, seperti protein, nukleotida, dan adenosin trifosfat (ATP).
Sebuah proposal yang mungkin menjelaskan penyatuan molekul untuk membentuk senyawa kompleks, dan dengan demikian dapat melakukan proses metabolisme. Kerja bersama ini menghasilkan sel-sel pertama, khususnya heterotrof.
Heterotrof tidak dapat menghasilkan sumber energi dan makanannya sendiri, sehingga mereka mengonsumsi organisme lain dari sup panas yang dijelaskan oleh Haldane.
Proses metabolisme heterotrof melepaskan karbon dioksida ke atmosfer. Akhirnya, karbon dioksida di atmosfer memungkinkan evolusi autotrof fotosintesis, yang mampu mensintesis makanan mereka sendiri melalui energi dan karbon dioksida.
Referensi
1. Flammer, L., J. Beard, CE Nelson, & M. Nickels. (199). Ensiweb. Evolusi / Sifat Institut Sains: Hipotesis Heterotrof. Universitas Indiana.
2. Darwin, Charles (1857). Proyek Korespondensi Darwin, “Surat no. 7471, ”Universitas Cambridge.
3. Gordon-Smith, C. (2002). Origin Of Life: Twentieth Century Landmark.
4. Miller, S., & Urey, H. (1959). Sintesis Senyawa Organik di Bumi Primitif. Sains, 130 (3370), 245-251. Diperoleh dari jstor.org
5. Haldane, JBS (1929/1967). "Asal usul kehidupan". The Rationalist Annual. Dicetak ulang sebagai lampiran di JD Bernal 1967, The Origin of Life. Weidenfeld & Nicolson, London
6. McCollom, T. (2013). Miller-Urey and Beyond: Apa yang Telah Kita Pelajari Tentang Reaksi Sintesis Organik Prebiotik dalam 60 Tahun Terakhir? Review Tahunan Ilmu Bumi dan Planet 2013 41: 1, 207-229