Một sinh vật mới cực nhỏ vừa được các nhà khoa học phát hiện, có khả năng làm đảo lộn cách chúng ta hiểu về ranh giới giữa sự sống và phi sự sống. Không hoàn toàn là vi rút, cũng không hẳn là tế bào sống, sinh vật này mang đặc điểm lai cả hai.
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
Trong một nghiên cứu mới đăng tải trên bioRxiv, nhóm khoa học gia dẫn đầu bởi tiến sĩ Ryo Harada (Đại học Dalhousie, Canada) đã tình cờ phát hiện một sinh vật lạ khi phân tích ADN của sinh vật phù du biển.
Sinh vật mới được đặt tên là Sukunaarchaeum mirabile, lấy theo tên một vị thần tí hon trong văn hóa Nhật Bản, phản ánh đặc điểm nổi bật của nó: sở hữu một trong những hệ gene nhỏ nhất từng ghi nhận trong thế giới sinh vật, chỉ vỏn vẹn 238.000 cặp base.
Giữa sống và không sống
Vi rút thường bị loại khỏi "cây sự sống" vì không thể tự thực hiện các chức năng sống cơ bản như tổng hợp protein mà phải dựa vào tế bào chủ. Tuy nhiên, Sukunaarchaeum lại khiến ranh giới này trở nên mơ hồ hơn bao giờ hết.
Dù cũng phụ thuộc vào vật chủ để cung cấp năng lượng và dưỡng chất, sinh vật này lại sở hữu khả năng đặc biệt mà vi rút không có: tự xây dựng ribosome và tổng hợp mRNA, những yếu tố thiết yếu giúp phiên mã gene thành protein.
Nói cách khác, nó không hẳn là vi rút nhưng cũng chưa phải một tế bào sống hoàn chỉnh, một trạng thái "lửng lơ" khiến giới khoa học phải đặt lại câu hỏi: thế nào là sự sống?
Bộ gene của Sukunaarchaeum được mô tả là "tối giản đến mức cực đoan", không có các chu trình trao đổi chất thường thấy, mà tập trung gần như hoàn toàn vào việc nhân bản ADN, phiên mã và dịch mã, ba trụ cột cốt lõi để duy trì sự tồn tại.
"Sinh vật này hầu như không mang gene nào ngoài các gene cần thiết cho bộ máy sao chép và biểu hiện gene của chính nó", nhóm nghiên cứu viết.
Điều này cho thấy Sukunaarchaeum sống nhờ hoàn toàn vào tế bào vật chủ, không thể tự tổng hợp chất dinh dưỡng hay tạo ra năng lượng, nhưng lại có "bộ công cụ" riêng để duy trì khả năng sinh sản.
Khám phá tình cờ có thể làm thay đổi lịch sử tiến hóa
Ban đầu, nhóm của tiến sĩ Harada chỉ đơn thuần tìm hiểu ADN của một loài sinh vật phù du biển. Tuy nhiên, trong quá trình phân tích, họ phát hiện một đoạn vật liệu di truyền không khớp với bất kỳ sinh vật nào từng được biết đến.
Sau quá trình phân loại và so sánh, họ nhận thấy sinh vật này thuộc về nhóm Archaea, tập hợp các vi sinh vật cổ xưa, được cho là tổ tiên của tế bào nhân chuẩn (eukaryote) hiện đại.
Nếu phát hiện này được xác nhận rộng rãi, Sukunaarchaeum có thể trở thành minh chứng sống động cho giai đoạn chuyển tiếp giữa vật chất vô cơ và tế bào sống hoàn chỉnh, từ "không sống" đến "sống".
Khám phá Sukunaarchaeum mirabile đã thổi bùng lại cuộc tranh luận lâu đời: "Sự sống bắt đầu từ đâu?".
Với đặc điểm vừa có vừa không có các tính chất sống điển hình, sinh vật này không chỉ làm phức tạp thêm cách phân loại sinh học mà còn đặt nền móng cho việc xem xét lại toàn bộ khái niệm về sự sống trong sinh học hiện đại.
Như nhóm nghiên cứu kết luận: "Thiên nhiên không tuân theo các ranh giới mà con người đặt ra. Có lẽ đã đến lúc, khoa học cũng nên học cách thích nghi".