- Origine de l'hypothèse
- Expériences de Stanley Miller et Harold Urey
- Organismes hétérotrophes
- Références
L' hypothèse hétérotrophique est une proposition de la branche de la biologie évolutionniste qui soutient que les premiers organismes vivants étaient des hétérotrophes; c'est-à-dire ceux qui sont incapables de synthétiser leur propre énergie.
Le terme hétérotrophe vient du grec "heteros" (autres) et "trophes" (manger). Les hétérotrophes obtiennent leur énergie et leur matière première en ingérant des molécules organiques ou d'autres organismes.
L'hypothèse hétérotrophique a été nommée pour la première fois par Charles Darwin.
Origine de l'hypothèse
L'hypothèse hétérotrophique a été mentionnée pour la première fois par le scientifique Charles Darwin dans l'une de ses lettres avec JD Hooker. Dans la lettre, Darwin a écrit:
«… Comme si nous pouvions concevoir dans un petit bassin chaud avec toutes sortes d'ammoniac et de sels phosphoriques, de la lumière, de l'électricité, qu'un composé protéique se soit formé chimiquement aujourd'hui, une telle matière aurait été mangée ou absorbée, ce qui n'aurait pas été le cas auparavant dont des créatures vivantes se sont formées «.
Au 20ème siècle, les scientifiques Aleksandr Oparin et John Haldane ont proposé des théories similaires en faveur de l'hypothèse hétérotrophique, devenant connue sous le nom d'hypothèse Opadin-Haldane.
Selon cette proposition, la mer est devenue une soupe chaude et diluée de composés organiques. Ces composés ont été ajoutés pour former des coacervats, jusqu'à ce que les composés organiques soient assimilés d'une manière similaire au métabolisme.
Expériences de Stanley Miller et Harold Urey
Ce n'est qu'en 1950 que les biochimistes Stanley Miller et Harold Urey ont réussi à recréer l'atmosphère d'origine terrestre au-dessus d'un plan d'eau, connu sous le nom d'expérience Miller-Urey.
Urey et Miller ont créé une chambre à gaz avec des électrodes pour recréer l'atmosphère de l'époque, et ils ont mené l'expérience pendant une semaine. À la fin de l'expérience, ils ont trouvé la formation de composés organiques à partir de composés inorganiques auparavant dans l'eau.
Cette expérience a corroboré l'existence de coacervats, proposés par Oparin au début du siècle.
L'expérience de Miller et Urey a créé le scepticisme dans la communauté scientifique. Celui-ci proposait une fenêtre de recherche évolutive, et a été recréé par d'autres scientifiques.
Une expérience récente a révélé un nombre d'acides aminés plus élevé que ceux rapportés par Miller et Urey.
Urey et Miller ont créé une chambre à gaz avec des électrodes pour recréer l'atmosphère de l'époque, et ils ont mené l'expérience pendant une semaine.
La question de la possibilité de recréer avec précision l'atmosphère d'autrefois dans le laboratoire reste sans réponse.
Organismes hétérotrophes
La vie sur terre remonte à 3,5 milliards d'années. Pendant cette période, l'atmosphère était composée d'hydrogène, d'eau, d'ammoniac et de méthylène. L'oxygène n'en faisait pas partie.
Aujourd'hui, les scientifiques étudient l'atmosphère et son importance dans la création des premières molécules biologiques, telles que les protéines, les nucléotides et l'adénosine triphosphate (ATP).
Une proposition possible explique l'union de molécules pour former des composés complexes, et ainsi pouvoir réaliser des processus métaboliques. Ce travail conjoint a amené les premières cellules, en particulier les hétérotrophes.
Les hétérotrophes sont incapables de produire leur propre source d'énergie et de nourriture, ils ont donc consommé d'autres organismes de la soupe chaude décrite par Haldane.
Les processus métaboliques des hétérotrophes libèrent du dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Finalement, le dioxyde de carbone dans l'atmosphère a permis l'évolution d'autotrophes photosynthétiques, capables de synthétiser leur propre nourriture grâce à l'énergie et au dioxyde de carbone.
Références
1. Flammer, L., J. Beard, CE Nelson et M. Nickels. (199). Ensiweb. Évolution / Nature des instituts scientifiques: hypothèse d'hétérotrophe. Université de l'Indiana.
2. Darwin, Charles (1857). Darwin Correspondence Project, «Lettre no. 7471, ”Université de Cambridge.
3. Gordon-Smith, C. (2002). Origine de la vie: points de repère du vingtième siècle.
4. Miller, S. et Urey, H. (1959). Synthèse de composés organiques sur la Terre primitive. Science, 130 (3370), 245-251. Récupéré de jstor.org
5. Haldane, JBS (1929/1967). "L'origine de la vie". L'annuel rationaliste. Réimprimé en annexe dans JD Bernal 1967, The Origin of Life. Weidenfeld & Nicolson, Londres
6. McCollom, T. (2013). Miller-Urey et au-delà: qu'avons-nous appris sur les réactions de synthèse organique prébiotique au cours des 60 dernières années? Revue annuelle des sciences de la Terre et des planètes 2013 41: 1, 207-229