على فرضية متغايرة هو اقتراح من فرع من فروع علم الأحياء التطوري الذي يصر على أن الكائنات الحية الأولى كانت كائن غيري التغذية. أي ، أولئك غير القادرين على تصنيع طاقتهم.
مصطلح غير متجانسة يأتي من اليونانية "heteros" (الآخرين) و "الجوائز" (أكل). تحصل الكائنات غيرية التغذية على طاقتها والمواد الخام عن طريق تناول الجزيئات العضوية أو الكائنات الحية الأخرى.
تم تسمية الفرضية غيرية التغذية لأول مرة من قبل تشارلز داروين.
أصل الفرضية
تم ذكر الفرضية غير المتجانسة لأول مرة من قبل العالم تشارلز داروين في إحدى رسائله مع جي دي هوكر. كتب داروين في الرسالة:
«… كم هو عظيم لو استطعنا أن نتصور في بعض البرك الصغيرة الساخنة التي تحتوي على جميع أنواع الأمونيا والأملاح الفوسفورية والضوء والكهرباء ، أن مركب بروتين تم تشكيله كيميائيًا اليوم ، كان من الممكن تناول هذه المادة أو امتصاصها ، وهو ما لم يكن ليحدث من قبل منها تكونت كائنات حية «.
في القرن العشرين ، اقترح العالمان ألكسندر أوبارين وجون هالدين نظريات مماثلة لصالح فرضية التغذية غير المتجانسة ، التي أصبحت تُعرف باسم فرضية أوبادين هالدين.
وفقًا لهذا الاقتراح ، أصبح البحر حساءًا ساخنًا ومخففًا من المركبات العضوية. تتجمع هذه المركبات لتشكيل مواد متماسكة ، حتى يتم استيعاب المركبات العضوية بطريقة مشابهة لعملية التمثيل الغذائي.
تجارب ستانلي ميلر وهارولد أوري
لم يتمكن عالما الكيمياء الحيوية ستانلي ميلر وهارولد أوري حتى عام 1950 من إعادة تكوين الغلاف الجوي لأصل الأرض فوق جسم مائي ، يُعرف باسم تجربة ميلر-أوري.
أنشأ أوري وميلر غرفة غاز بها أقطاب كهربائية لإعادة تكوين الغلاف الجوي للوقت ، وأجروا التجربة لمدة أسبوع. في نهاية التجربة ، وجدوا تكوين مركبات عضوية من مركبات غير عضوية سابقًا في الماء.
أثبتت هذه التجربة وجود coacervates ، التي اقترحها Oparin في بداية القرن.
خلقت تجربة ميلر وأوري شكوكًا في المجتمع العلمي. اقترح هذا البحث نافذة للبحث التطوري ، وقد أعاد علماء آخرون إنشائه.
وجدت تجربة حديثة أن عددًا من الأحماض الأمينية أعلى من تلك التي أبلغ عنها ميلر وأوري.
أنشأ أوري وميلر غرفة غاز بها أقطاب كهربائية لإعادة تكوين الغلاف الجوي للوقت ، وأجروا التجربة لمدة أسبوع.
يبقى السؤال حول إمكانية إعادة تكوين أجواء الأوقات الماضية بدقة في المختبر دون إجابة.
الكائنات غيرية التغذية
يعود تاريخ الحياة على الأرض إلى 3.5 مليار سنة. خلال هذه الفترة ، كان الغلاف الجوي يتكون من الهيدروجين والماء والأمونيا والميثيلين. لم يكن الأكسجين جزءًا منه.
يدرس العلماء اليوم الغلاف الجوي وأهميته في تكوين الجزيئات البيولوجية الأولى ، مثل البروتينات والنيوكليوتيدات والأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP).
يشرح اقتراح محتمل اتحاد الجزيئات لتكوين مركبات معقدة ، وبالتالي تكون قادرة على تنفيذ عمليات التمثيل الغذائي. جلب هذا العمل المشترك الخلايا الأولى ، على وجه التحديد غيرية التغذية.
الكائنات غيرية التغذية غير قادرة على إنتاج مصدر الطاقة والغذاء الخاص بها ، لذلك استهلكوا كائنات أخرى من الحساء الساخن الذي وصفه هالدين.
أطلقت عمليات التمثيل الغذائي للكائنات غيرية التغذية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. في النهاية ، سمح ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي بتطور هياكل ذاتية التمثيل الضوئي ، قادرة على تصنيع طعامها من خلال الطاقة وثاني أكسيد الكربون.
المراجع
1. Flammer، L.، J. Beard، CE Nelson، & M. Nickels. (199). انسيويب. معاهد التطور / طبيعة العلوم: فرضية غيرية التغذية. جامعة انديانا.
2. داروين ، تشارلز (1857). مشروع مراسلات داروين ، "رسالة رقم. 7471 ، "جامعة كامبريدج.
3. جوردون سميث ، سي (2002). أصل الحياة: معالم القرن العشرين.
4. Miller، S.، & Urey، H. (1959). التوليف المركب العضوي على الأرض البدائية. علم، 130 (3370) ، 245-251. تم الاسترجاع من jstor.org
5. هالدين ، JBS (1929/1967). "أصل الحياة". السنوي العقلاني. أعيد طبعه كملحق في JD Bernal 1967 ، أصل الحياة. Weidenfeld & Nicolson ، لندن
6. McCollom ، T. (2013). ميلر أوري وما بعدها: ما الذي تعلمناه عن تفاعلات التخليق العضوي للبريبايوتيك في السنوات الستين الماضية؟ المراجعة السنوية لعلوم الأرض والكواكب 2013 41: 1 ، 207-229