Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Waarom denken wetenschappers dat de eerste levende cellen die op aarde verschijnen waarschijnlijk anaërobe heterotraphs waren?

Wetenschappers geloven dat de eerste levende cellen op aarde waarschijnlijk anaërobe heterotrofen waren om een paar belangrijke redenen:

1. Early Earth -omgeving:

* geen zuurstof: De atmosfeer van de vroege aarde ontbrak aanzienlijke hoeveelheden vrije zuurstof. Zuurstof is een zeer reactief element en zou giftig zijn geweest voor vormen van vroege levensduur. Anaërobe organismen, die geen zuurstof vereisen voor de energieproductie, zouden goed geschikt zijn geweest voor deze omgeving.

* Beperkte energiebronnen: De vroege aarde was ook verstoken van complexe organische moleculen. Dit betekent dat de eerste levensvormen energie en bouwstenen moesten verkrijgen van eenvoudigere, reeds bestaande organische moleculen, een kenmerk van heterotrofen.

2. Energieproductie:

* Anaërobe ademhaling: Het vroege leven gebruikte waarschijnlijk anaërobe ademhaling om energie te extraheren. Dit proces vereist geen zuurstof en gebruikt in plaats daarvan andere moleculen, zoals zwavel of ijzer, als elektronenacceptoren. Dit is een minder efficiënte methode voor energieproductie dan aerobe ademhaling, maar het was voldoende voor het vroege leven.

3. Eenvoud:

* heterotrofe levensstijl: Het verkrijgen van vooraf gevormde organische moleculen is een eenvoudigere manier van leven in vergelijking met het synthetiseren van ze helemaal opnieuw zoals autotrofen doen. Dit sluit aan bij het concept dat het vroege leven waarschijnlijk eenvoudig was en in de loop van de tijd evolueerde om complexer te worden.

4. Bewijs uit extremofielen:

* moderne analogen: Veel moderne extremofielen, organismen die in harde omgevingen leven, zijn anaërobe heterotrofen. Deze omvatten organismen gevonden in diepzeeopeningen, vulkanische warmwaterbronnen en andere zuurstofgebieden. Het bestuderen van deze organismen geeft inzicht in hoe het vroege leven heeft overleefd.

5. Fossil Record:

* beperkt bewijs: Het fossiele record is schaars voor vroege levensvormen, waardoor het moeilijk is om hun metabole paden definitief te bevestigen. De afwezigheid van bewijs voor het aerobe leven in de vroege aarde suggereert echter dat anaërobe organismen waarschijnlijk dominant waren.

Samenvattend: De heersende omstandigheden op vroege aarde, de energetische beperkingen en de eenvoud van heterotrofe metabolisme suggereren sterk dat de eerste levende cellen waarschijnlijk anaërobe heterotrofen waren. Hoewel er geen definitief bewijs is, wijst het beschikbare bewijs hierop als het meest plausibele scenario.