Origem da Hipótese Heterotrópica e Principais Características

O hipótese heterotrófica é uma proposta do ramo da biologia evolutiva que sustenta que os primeiros organismos vivos eram os heterótrofos; isto é, aqueles incapazes de sintetizar sua própria energia.

O termo heterotrófico vem do grego "heteros" (outros) e "trophes" (comer). Os heterotróficos obtêm sua energia e matéria-prima ingerindo moléculas orgânicas ou outros organismos.

Origem da hipótese

A hipótese heterotrófica foi mencionada pela primeira vez pelo cientista Charles Darwin em uma de suas cartas com J.D. Hooker Na carta, Darwin escreveu:

“…  Como seria bom se pudéssemos conceber em algum pequeno lago quente, com todos os tipos de amônia e sais fosfóricos, luz, electricidade, que um composto de proteínas foi quimicamente formada [....] Actualmente tal matéria teria sido devorado ou absorvido, o que não teria sido o caso antes que as criaturas vivas fossem formadas“.

No século XX, os cientistas Alexander Oparin e Haldane John proposto teorias semelhantes em favor da hipótese de heterotróficos, a ser conhecido como a hipótese Opadin-Haldane.

Segundo esta proposta, o mar tornou-se uma sopa quente e diluída de compostos orgânicos. Estes compostos foram adicionados para formar coacervatos até a assimilação de compostos orgânicos de maneira similar ao metabolismo.

Não foi até 1950 que os bioquímicos Stanley Miller e Harold Urey foram capazes de recriar a atmosfera da origem da Terra em um corpo de água conhecido como o experimento de Miller-Urey.

Urey e Miller criaram uma câmara de gás com eletrodos para recriar a atmosfera da época e deixaram o experimento por uma semana.

No final do experimento, eles descobriram a formação de compostos orgânicos a partir de compostos inorgânicos previamente em água.

Esse experimento corroborou a existência de coacervatos, proposta por Oparin no início do século.

O experimento de Miller e Urey criou ceticismo na comunidade científica. Este propôs uma janela de pesquisa evolutiva e foi recriada por outros cientistas.

Um experimento recente encontrou um número maior de aminoácidos do que aqueles relatados por Miller e Urey.

A questão sobre a possibilidade de recriar com precisão a atmosfera de épocas passadas no laboratório ainda permanece sem resposta.

Organismos heterotróficos

A vida na terra remonta a 3,5 bilhões de anos. Durante esse período, a atmosfera era composta de hidrogênio, água, amônio e metileno. O oxigênio não fazia parte disso.

Actualmente, os cientistas estudar a atmosfera e a importância que a criação das primeiras moléculas biológicas tais como proteínas, nucleótidos e trifosfato de adenosina (ATP).

Uma possível proposta explica a união de moléculas para formar compostos complexos e, assim, ser capaz de realizar processos metabólicos. Este trabalho em conjunto trouxe as primeiras células, especificamente heterotróficas.

Os heterotróficos são incapazes de produzir sua própria fonte de energia e alimento, então eles consumiram outros organismos da sopa quente descrita por Haldane.

Os processos metabólicos dos heterotróficos liberaram dióxido de carbono na atmosfera. Eventualmente, o dióxido de carbono na atmosfera permitiu a evolução de fotossintética capaz de sintetizar a sua própria alimentação por meio de autótrofos de energia e de dióxido de carbono.

Referências

1. Flammer, L., J. Beard, C.E. Nelson e Nickels. (199). Ensiweb Evolução / Natureza dos Institutos da Ciência: Hipótese Heterotrófica. Universidade de Indiana
2. Darwin, Charles (1857). Darwin Correspondence Project, "Carta n. 7471, "University of Cambridge.
3. Gordon-Smith, C. (2002). Origem da Vida: Marcos do Século XX.
4. Miller, S. e Urey, H. (1959). Síntese Composta Orgânica na Terra Primitiva. Science, 130 (3370), 245-251. Retirado de jstor.org
5. Haldane, J.B.S. (1929/1967). "A origem da vida". O anuário racionalista. Reimpresso como um apêndice em J.D. Bernal 1967, a origem da vida. Weidenfeld & Nicolson, Londres
6. McCollom, T. (2013). Miller-Urey e além: O que aprendemos sobre as reações de síntese orgânica pré-biótica nos últimos 60 anos? Revisão Anual da Terra e Ciências Planetárias 2013 41: 1, 207-229