Sinh vật thách thức mọi khái niệm về sự sống
Trong nhiều thập kỷ, virus đã là chủ đề gây tranh cãi vì không thể tự sinh sản, không tự tạo năng lượng, hoàn toàn bất hoạt khi tách khỏi vật chủ.
Một sinh vật cực nhỏ có khả năng làm đảo lộn cách chúng ta hiểu về ranh giới giữa sự sống và phi sự sống (Ảnh: Jose A. Bernat Bacete).
Nhưng khi xâm nhập tế bào, virus nhân bản với tốc độ khủng khiếp, từng gây ra những đại dịch như cúm Tây Ban Nha hay Covid-19. Chính sự tồn tại “hai mặt” này khiến virus bị coi là “vùng xám” giữa sự sống và phi sự sống.
Tuy nhiên, Sukunaarchaeum mirabile còn phức tạp hơn khi sở hữu những đặc điểm vừa giống vừa khác virus: Gần như không có con đường trao đổi chất độc lập, buộc phải dựa hoàn toàn vào vật chủ để tồn tại, nhưng lại sở hữu khả năng tự tổng hợp ribosome và mRNA.
Đây là những thành phần cốt lõi cho việc sản xuất protein, vốn hoàn toàn vắng mặt ở virus.
Điều này đặt Sukunaarchaeum vào vị trí “lai” chưa từng thấy. Vừa thể hiện sự phụ thuộc cực đoan, vừa có mức độ tự chủ nhất định, đặc điểm nền tảng của tế bào sống.
Theo nhóm tác giả nghiên cứu, tình trạng này thách thức ranh giới chức năng giữa sự sống tế bào tối thiểu và virus, buộc cộng đồng khoa học phải xem xét lại cách định nghĩa sự sống mà chúng ta vẫn quen thuộc.
Phát hiện tình cờ và bộ gen tối giản cực độ
Khám phá Sukunaarchaeum diễn ra hoàn toàn bất ngờ khi nhóm nghiên cứu do Ryo Harada (Đại học Dalhousie, Canada) dẫn đầu đang giải trình tự bộ gen của sinh vật phù du biển Citharistes regius.
Trong quá trình này, họ phát hiện một vòng ADN lạ không khớp với bất kỳ loài nào đã biết. Sau phân tích chuyên sâu, nhóm xác định đây là sinh vật thuộc Archaea – một trong ba miền chính của sự sống, bên cạnh Vi khuẩn (Bacteria) và Sinh vật nhân chuẩn (Eukaryota).
Archaea là nhóm sinh vật đơn bào cổ xưa, nổi tiếng với khả năng sống sót trong môi trường khắc nghiệt.
Chính từ nhánh này, cách đây hàng tỷ năm, các tế bào nhân chuẩn (eukaryote), tổ tiên của động, thực vật, đã tiến hóa. Do đó, phát hiện Sukunaarchaeum không chỉ bổ sung một mắt xích mới vào bản đồ sự sống, mà còn làm sáng tỏ những bước tiến hóa sơ khai.
Điều đáng kinh ngạc nhất chính là mức độ tối giản của bộ gen. Sukunaarchaeum chỉ có 238.000 cặp bazơ ADN, nhỏ hơn một nửa so với bộ gen Archaea nhỏ nhất từng biết trước đây (490.000 cặp bazơ), và gần tương đương kích thước của nhiều virus lớn.
Để dễ hình dung, vi khuẩn thông thường có thể sở hữu bộ gen hàng triệu cặp bazơ. Sự tối giản này cho thấy Sukunaarchaeum đã thích nghi đến mức tối đa cho lối sống ký sinh, loại bỏ gần như toàn bộ khả năng trao đổi chất độc lập nhưng vẫn giữ lại các gen tối thiểu cần thiết cho sao chép, phiên mã và dịch mã.
Ngoài ra, bộ gen của Sukunaarchaeum còn hé lộ dấu hiệu di truyền cho thấy nó thuộc về một nhánh Archaea rất cổ xưa, gợi ý đây có thể là một “hóa thạch sống” phản ánh các giai đoạn đầu tiên của sự sống trên hành tinh.
Ý nghĩa tiến hóa và câu hỏi lớn cho khoa học
Khám phá Sukunaarchaeum không chỉ mở rộng hiểu biết về sự đa dạng sinh học, mà còn đặt ra câu hỏi liệu sinh vật này là bằng chứng cho một tế bào nguyên thủy đã tối giản cực độ để trở thành ký sinh, hay ngược lại, một virus đã tiến hóa thêm chức năng nền tảng của tế bào sống?
Nó có thể chính là mắt xích còn thiếu, phản ánh giai đoạn trung gian trong quá trình chuyển đổi từ vật chất vô cơ sang tế bào sống hoàn chỉnh.
Phát hiện này cũng gợi ý khả năng còn tồn tại rất nhiều dạng sống ngoài khuôn mẫu đang ẩn mình trong những hệ sinh thái ít được khám phá như đáy đại dương, nơi điều kiện khắc nghiệt có thể tạo ra các hình thái sống kỳ lạ.
Nếu ngay trên trái đất còn có những sinh vật “lai” như Sukunaarchaeum, thì tiềm năng tìm thấy sự sống ở các môi trường khắc nghiệt ngoài hành tinh sẽ càng trở nên khả thi hơn.
Nguồn: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/phat-hien-sinh-vat-lo-lung-giua-su-song-va-khong-phai-su-song-20250703064321783.htm
Bình luận (0)