Hipótesis Heterótrofa: Origen y Características Principales
La hipótesis heterótrofa es una propuesta de la rama de la biología evolutiva que sostiene que los primeros organismos vivos fueron los heterótrofos; es decir, aquellos incapaces de sintetizar su propia energía.
El término heterótrofo proviene del griego “heteros” (otros) y “trophes” (comer). Los heterótrofos obtienen su energía y materia prima ingiriendo moléculas orgánicas, o a otros organismos.
Origen de la hipótesis
La hipótesis heterótrofa fue mencionada por primera vez por el científico Charles Darwin en una de sus cartas con J.D. Hooker. En la carta, Darwin escribió:
“… Qué grande si pudiéramos concebir en algún pequeño estanque caliente con todo tipo de amoníaco y sales fosfóricas, luz, electricidad, que un compuesto proteico se formó químicamente […] en la actualidad tal materia habría sido devorada o absorbida, que no habría sido el caso antes de que se formaran las criaturas vivientes“.
En el siglo XX, los científicos Aleksandr Oparin y John Haldane propusieron teorías similares a favor de la hipótesis heterótrofa, conociéndose como la hipótesis Opadin-Haldane.
Según esta propuesta, el mar se convirtió en una sopa caliente y diluida de compuestos orgánicos. Estos compuestos se agregaron para formar coacervados, hasta asimilar compuestos orgánicos en una manera similar al metabolismo.
Experimentos de Stanley Miller y Harold Urey
No fue hasta 1950 que los bioquímicos Stanley Miller y Harold Urey lograron recrear la atmósfera del origen de la Tierra sobre un cuerpo de agua, conocido como el experimento Miller-Urey.
Urey y Miller crearon una cámara de gas con electrodos para recrear la atmósfera de la época, y dejaron correr el experimento por una semana. Al finalizar el experimento, encontraron la formación de compuestos orgánicos a partir de compuestos inorgánicos previamente en el agua.
Este experimento corroboró la existencia de coacervados, propuesta por Oparin a principios del siglo.
El experimento de Miller y Urey ha creado escepticismo en la comunidad científica. Éste propuso una ventana de investigación evolutiva, y ha sido recreado por otros científicos.
Un experimento reciente encontró un mayor número de aminoácidos que aquellos reportados por Miller y Urey.
La interrogante sobre la posibilidad de recrear de manera exacta en el laboratorio la atmósfera de épocas pasadas aún permanece sin contestar.
Organismos heterótrofos
La vida en la tierra data de 3,5 billones de años atrás. Durante este período, la atmósfera estaba compuesta por hidrógeno, agua, amonio y metileno. El oxígeno no era parte de la misma.
En la actualidad, científicos estudian la atmósfera y la importancia que tuvo para la creación de las primeras moléculas biológicas, como proteínas, nucleótidos y adenosín trifosfato (ATP).
Una posible propuesta explica la unión de las moléculas para formar compuestos complejos, y así poder realizar procesos metabólicos. Este trabajo en conjunto trajo a las primeras células, específicamente heterótrofas.
Los heterótrofos son incapaces de producir su propia fuente de energía y comida, por lo que consumían otros organismos de la sopa caliente descrita por Haldane.
Los procesos metabólicos de los heterótrofos liberaban dióxido de carbono a la atmósfera. Eventualmente, el dióxido de carbono en la atmósfera permitió la evolución de los autótrofos fotosintéticos, capaces de sintetizar su propia comida por medio de la energía y del dióxido de carbono.
Referencias
- Darwin, Charles (1857). Darwin Correspondence Project, “Letter no. 7471,” University of Cambridge.
- Gordon-Smith, C. (2002). Origin Of Life: Twentieth Century Landmarks.
- Miller, S., & Urey, H. (1959). Organic Compound Synthesis on the Primitive Earth. Science, 130(3370), 245-251. Retrieved from jstor.org