Trong một khám phá có thể viết lại sách giáo khoa sinh học, một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phát hiện ra một thực thể độc đáo, dường như tồn tại ở ranh giới mong manh giữa sự sống và phi sự sống. Sinh vật này, với cái tên Sukunaarchaeum mirabile, đang thách thức những định nghĩa cơ bản nhất của chúng ta về sự sống và mở ra một chương mới đầy bí ẩn về quá trình tiến hóa trên Trái Đất.
Cuộc tranh luận về việc liệu virus có phải là một thực thể sống hay không đã kéo dài nhiều thập kỷ. Virus thiếu đi những đặc điểm cơ bản nhất của sự sống: chúng không thể tự sinh sản hay tạo ra năng lượng và hoàn toàn phụ thuộc vào tế bào chủ. Nhưng giờ đây, sự xuất hiện của Sukunaarchaeum mirabile còn làm phức tạp hóa thêm bức tranh này.
Trong một nghiên cứu mới được đăng tải trên kho lưu trữ bioRxiv, các nhà khoa học từ Canada và Nhật Bản đã mô tả một sinh vật mang những đặc điểm giao thoa đáng kinh ngạc. Giống như một virus, Sukunaarchaeum có một bộ gen cực kỳ tối giản, thiếu gần như tất cả các con đường trao đổi chất thiết yếu. Điều này có nghĩa là nó phải ký sinh và phụ thuộc gần như hoàn toàn vào vật chủ để tồn tại. Các tác giả nghiên cứu nhấn mạnh rằng tình trạng này "thách thức sự khác biệt về chức năng giữa sự sống tế bào tối thiểu và virus".
Tuy nhiên, điều làm nên sự khác biệt và bí ẩn của Sukunaarchaeum là nó lại sở hữu khả năng tự tạo ra ribosome và RNA thông tin (mRNA). Đây là hai thành phần cốt lõi của bộ máy sinh tổng hợp protein – một chức năng thiết yếu của bất kỳ tế bào sống nào, nhưng lại hoàn toàn vắng mặt ở virus. Việc tự sở hữu bộ máy này đặt Sukunaarchaeum vào một vị trí trung gian độc nhất, nơi nó vừa là một ký sinh trùng cực đoan, vừa giữ lại những đặc điểm cơ bản nhất của một thực thể tế bào.
Việc phát hiện ra Sukunaarchaeum diễn ra một cách hoàn toàn tình cờ. Nhóm nghiên cứu, dưới sự dẫn dắt của nhà sinh học phân tử Ryo Harada tại Đại học Dalhousie (Canada), ban đầu chỉ đang phân tích bộ gen của sinh vật phù du biển Citharistes regius. Trong quá trình đó, họ đã tìm thấy một vòng DNA bí ẩn không thuộc về bất kỳ loài nào đã biết.
Phân tích sâu hơn cho thấy sinh vật này thuộc về Archaea (vi khuẩn cổ), một trong ba miền của sự sống. Đây là những sinh vật đơn bào cổ xưa, và chính từ nhánh này mà các sinh vật nhân chuẩn (bao gồm cả con người) đã tiến hóa.
Điểm nổi bật nhất của Sukunaarchaeum là sự tối giản bộ gen đến mức cực đoan. Với chỉ 238.000 cặp bazơ, đây là một trong những bộ gen nhỏ nhất từng được phát hiện, ít hơn một nửa so với bộ gen vi khuẩn cổ nhỏ nhất được biết đến trước đó. Mức độ tối giản này cho thấy một sự thích nghi ký sinh ở mức độ cao nhất, nhưng vẫn giữ lại những gen tối thiểu cần thiết cho sự tồn tại của bộ máy sao chép và dịch mã.
Phát hiện về Sukunaarchaeum mirabile không chỉ là một cột mốc trong việc khám phá đa dạng sinh học. Nó mở ra những câu hỏi sâu sắc về quá trình tiến hóa. Liệu đây có phải là một "mắt xích bị thiếu" giữa virus và tế bào sống, một dạng sống trung gian mà chúng ta chưa từng biết đến? Hay nó đại diện cho một con đường tiến hóa song song, nơi một tế bào sống đã tự tối giản hóa chính mình để trở thành ký sinh?
Sự tồn tại của Sukunaarchaeum gợi ý rằng có thể còn rất nhiều dạng sống độc đáo khác đang ẩn mình trong các hệ sinh thái chưa được khám phá của Trái Đất. Nó thách thức quan điểm nhị nguyên của chúng ta về sự sống và phi sự sống, thay vào đó vẽ nên một bức tranh liên tục, nơi các thực thể tồn tại trên một quang phổ rộng lớn của sự phụ thuộc và tự chủ.
Sukunaarchaeum mirabile: Nửa virus, nửa tế bào
Cuộc tranh luận về việc liệu virus có phải là một thực thể sống hay không đã kéo dài nhiều thập kỷ. Virus thiếu đi những đặc điểm cơ bản nhất của sự sống: chúng không thể tự sinh sản hay tạo ra năng lượng và hoàn toàn phụ thuộc vào tế bào chủ. Nhưng giờ đây, sự xuất hiện của Sukunaarchaeum mirabile còn làm phức tạp hóa thêm bức tranh này.
Trong một nghiên cứu mới được đăng tải trên kho lưu trữ bioRxiv, các nhà khoa học từ Canada và Nhật Bản đã mô tả một sinh vật mang những đặc điểm giao thoa đáng kinh ngạc. Giống như một virus, Sukunaarchaeum có một bộ gen cực kỳ tối giản, thiếu gần như tất cả các con đường trao đổi chất thiết yếu. Điều này có nghĩa là nó phải ký sinh và phụ thuộc gần như hoàn toàn vào vật chủ để tồn tại. Các tác giả nghiên cứu nhấn mạnh rằng tình trạng này "thách thức sự khác biệt về chức năng giữa sự sống tế bào tối thiểu và virus".
Tuy nhiên, điều làm nên sự khác biệt và bí ẩn của Sukunaarchaeum là nó lại sở hữu khả năng tự tạo ra ribosome và RNA thông tin (mRNA). Đây là hai thành phần cốt lõi của bộ máy sinh tổng hợp protein – một chức năng thiết yếu của bất kỳ tế bào sống nào, nhưng lại hoàn toàn vắng mặt ở virus. Việc tự sở hữu bộ máy này đặt Sukunaarchaeum vào một vị trí trung gian độc nhất, nơi nó vừa là một ký sinh trùng cực đoan, vừa giữ lại những đặc điểm cơ bản nhất của một thực thể tế bào.
Một khám phá tình cờ và bộ gen siêu nhỏ
Việc phát hiện ra Sukunaarchaeum diễn ra một cách hoàn toàn tình cờ. Nhóm nghiên cứu, dưới sự dẫn dắt của nhà sinh học phân tử Ryo Harada tại Đại học Dalhousie (Canada), ban đầu chỉ đang phân tích bộ gen của sinh vật phù du biển Citharistes regius. Trong quá trình đó, họ đã tìm thấy một vòng DNA bí ẩn không thuộc về bất kỳ loài nào đã biết.
Phân tích sâu hơn cho thấy sinh vật này thuộc về Archaea (vi khuẩn cổ), một trong ba miền của sự sống. Đây là những sinh vật đơn bào cổ xưa, và chính từ nhánh này mà các sinh vật nhân chuẩn (bao gồm cả con người) đã tiến hóa.
Điểm nổi bật nhất của Sukunaarchaeum là sự tối giản bộ gen đến mức cực đoan. Với chỉ 238.000 cặp bazơ, đây là một trong những bộ gen nhỏ nhất từng được phát hiện, ít hơn một nửa so với bộ gen vi khuẩn cổ nhỏ nhất được biết đến trước đó. Mức độ tối giản này cho thấy một sự thích nghi ký sinh ở mức độ cao nhất, nhưng vẫn giữ lại những gen tối thiểu cần thiết cho sự tồn tại của bộ máy sao chép và dịch mã.
Viết lại định nghĩa về sự sống
Phát hiện về Sukunaarchaeum mirabile không chỉ là một cột mốc trong việc khám phá đa dạng sinh học. Nó mở ra những câu hỏi sâu sắc về quá trình tiến hóa. Liệu đây có phải là một "mắt xích bị thiếu" giữa virus và tế bào sống, một dạng sống trung gian mà chúng ta chưa từng biết đến? Hay nó đại diện cho một con đường tiến hóa song song, nơi một tế bào sống đã tự tối giản hóa chính mình để trở thành ký sinh?
Sự tồn tại của Sukunaarchaeum gợi ý rằng có thể còn rất nhiều dạng sống độc đáo khác đang ẩn mình trong các hệ sinh thái chưa được khám phá của Trái Đất. Nó thách thức quan điểm nhị nguyên của chúng ta về sự sống và phi sự sống, thay vào đó vẽ nên một bức tranh liên tục, nơi các thực thể tồn tại trên một quang phổ rộng lớn của sự phụ thuộc và tự chủ.
