Γιατί οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τα πρώτα ζωντανά κύτταρα που εμφανίζονται στη γη ήταν πιθανώς αναερόβια ετεροτραύλια;
1. ΠΡΩΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΑ:
* Χωρίς οξυγόνο: Η ατμόσφαιρα της πρώιμης γης δεν είχε σημαντικές ποσότητες ελεύθερου οξυγόνου. Το οξυγόνο είναι ένα εξαιρετικά αντιδραστικό στοιχείο και θα ήταν τοξικό για τις πρώιμες μορφές ζωής. Οι αναερόβιοι οργανισμοί, οι οποίοι δεν απαιτούν οξυγόνο για την παραγωγή ενέργειας, θα ήταν κατάλληλοι για αυτό το περιβάλλον.
* Περιορισμένες πηγές ενέργειας: Η πρώιμη γη στερείται επίσης σύνθετα οργανικά μόρια. Αυτό σημαίνει ότι οι πρώτες μορφές ζωής έπρεπε να αποκτήσουν ενέργεια και δομικά στοιχεία από απλούστερα, προϋπάρχοντα οργανικά μόρια, χαρακτηριστικό των ετεροτροφών.
2. Παραγωγή ενέργειας:
* Αναερόβια αναπνοή: Η πρώιμη ζωή πιθανότατα χρησιμοποίησε αναερόβια αναπνοή για να εξαγάγει ενέργεια. Αυτή η διαδικασία δεν απαιτεί οξυγόνο και αντ 'αυτού χρησιμοποιεί άλλα μόρια, όπως το θείο ή το σίδηρο, ως δέκτες ηλεκτρονίων. Πρόκειται για μια λιγότερο αποτελεσματική μέθοδο παραγωγής ενέργειας από την αερόβια αναπνοή, αλλά ήταν επαρκής για την πρώιμη ζωή.
3. Απλότητα:
* ετεροτροφικός τρόπος ζωής: Η απόκτηση προ-διαμορφωμένων οργανικών μορίων είναι ένας απλούστερος τρόπος ζωής σε σύγκριση με τη σύνθεση τους από το μηδέν όπως κάνουν τα αυτόματα. Αυτό ευθυγραμμίζεται με την ιδέα ότι η πρώιμη ζωή ήταν πιθανή απλή και εξελίχθηκε με την πάροδο του χρόνου για να γίνει πιο περίπλοκη.
4. Στοιχεία από Extremophiles:
* Σύγχρονα ανάλογα: Πολλοί σύγχρονοι ακραίες, οργανισμοί που ζουν σε σκληρά περιβάλλοντα, είναι αναερόβια ετεροτροφία. Αυτές περιλαμβάνουν οργανισμούς που βρίσκονται σε αεραγωγούς βαθιάς θάλασσας, ηφαιστειακές θερμές πηγές και άλλες θέσεις με ανεπάρκεια οξυγόνου. Η μελέτη αυτών των οργανισμών παρέχει μια εικόνα για το πώς μπορεί να έχει επιβιώσει η πρώιμη ζωή.
5. Ορυκτά αρχεία:
* Περιορισμένα στοιχεία: Το απολιθωμένο αρχείο είναι αραιό για τις πρώτες μορφές ζωής, καθιστώντας δύσκολη την οριστική επιβεβαίωση των μεταβολικών τους οδών. Ωστόσο, η απουσία αποδεικτικών στοιχείων για την αερόβια ζωή στην πρώιμη γη υποδηλώνει ότι οι αναερόβιοι οργανισμοί ήταν πιθανώς κυρίαρχες.
Συνοπτικά: Οι επικρατούσες συνθήκες στην πρώιμη γη, οι ενεργειακοί περιορισμοί και η απλότητα του ετεροτροφικού μεταβολισμού υποδηλώνουν έντονα ότι τα πρώτα ζωντανά κύτταρα ήταν πιθανώς αναερόβια ετεροτροφία. Ενώ δεν υπάρχει οριστική απόδειξη, τα διαθέσιμα στοιχεία δείχνουν αυτό το πιο εύλογο σενάριο.
