Lékárna Lužice

Autotrofie, heterotrofie a mixotrofie

aneb

Co bylo dříve, cukr nebo aminokyselina?

Pro osvěžení paměti:

Autotrofní (samoživné) organismy získávají uhlík z neústrojných látek (kysličníku uhličitého) - tj. především rostliny, řasy a sinice, a heterotrofní (druhoživné) z jiných organismů, tj. hlavně živočichové. Kombinací obou je mixotrofie (kombinace autotrofie a heterotrofie), kterou využívají masožravé rostliny.

Pokud se tedy zajímáme o to, jak vznikl život, musíme se zároveň ptát, čím se první organismy živily - pravděpodobně chemickými látkami kolem sebe, jak to dodnes dělají chemoautotrofní bakterie (na úplném počátku to ovšem mohly být jednoduché koloidní soustavy s prostou látkovou výměnou). Poté se zřejmě vyvinula schopnost vázat kysličník uhličitý z ovzduší a až nakonec, třeba přes mezistupeň mixotrofie, heterotrofie sekundární.

Pro výše uvedené jsou dvě podpůrné skutečnosti:

Jednak, že masožravci nemohli být prvotními organismy, tj. nemohli živit se jinými, když tyto neexistovaly. Ledaže by se u nich současně vyskytl kanibalismus.* Nepravděpodobný je i vznik souběžný s organismy samoživnými (biochemický důvod viz níže).

Druhý důkaz je ten, že rostliny díky schopnosti fotosyntézy vytvářejí ze vzniklé glukózy přes Krebsův cyklus i aminokyseliny a tuky. Totéž dokáže též organismus masožravce, s tou výjimkou, že zaobstarat si fotosyntézou svoji hlavní živinu, kterou je glukóza, nedokáže, vývojově ji pravděpodobně ztratil.** Tu umí vytvořit jen zpětně, za jejího nedostatku, novotvorbou (tzv. glukoneogenezí) z bílkovin a tuků.

Pravděpodobný závěr: Život nevznikl prvotně z aminokyselin, potažmo bílkovin, nýbrž na základě glukózy, která se později stala i výchozí surovinou pro tvorbu bílkovin a tuků.

3. ledna 2019


*Jako předstupeň heterotrofie byly patrně poloparazitické rostliny (na způsob jmelí), které se vyvinuly v primární heterotrofii (býložravé organismy, jež se živí rostlinnou stravou), poté mixotrofie a nakonec druhotná heterotrofie.

**Z fotosyntetických plastidů či předchůdců dnešních chloroplastů se mohly - čistě hypoteticky - vyvinout také červené krvinky. Jsou pro to některé biochemické náznaky (např. podobná stavba hemoglobinu a chlorofylu).