Trong nghiên cứu mới đăng tải trên bioRxiv, nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi tiến sĩ Ryo Harada từ Đại học Dalhousie (Canada) đã vô tình phát hiện một sinh vật kỳ lạ trong quá trình phân tích ADN của sinh vật phù du biển.

Sinh vật mới được đặt tên là Sukunaarchaeum mirabile, lấy cảm hứng từ một vị thần tí hon trong văn hóa Nhật Bản, phản ánh đúng kích thước và đặc điểm độc đáo của nó.

Sukunaarchaeum mirabile sở hữu bộ gene chỉ khoảng 238.000 cặp base, một trong những hệ gene nhỏ nhất từng được ghi nhận trong giới sinh vật. Điều đặc biệt khiến giới khoa học sửng sốt là sinh vật này không hoàn toàn là virus, cũng không phải một tế bào sống hoàn chỉnh.

Khác với virus - vốn không thể tự tổng hợp protein mà phải nhờ vào tế bào chủ, Sukunaarchaeum lại có khả năng tự tạo ribosome và tổng hợp mRNA, những bước quan trọng trong quá trình phiên mã và dịch mã gene thành protein. Tuy vẫn phụ thuộc vào tế bào chủ để lấy năng lượng và dưỡng chất, sinh vật này sở hữu "bộ máy" cơ bản để duy trì khả năng sao chép và biểu hiện gene. Đây là đặc tính mà virus không có.

Giới nghiên cứu mô tả đây là một sinh vật "lơ lửng giữa sự sống và phi sự sống", buộc cộng đồng khoa học phải đặt lại câu hỏi nền tảng: Điều gì thực sự định nghĩa một sinh vật sống?

Bộ gene của Sukunaarchaeum được mô tả là "tối giản đến mức cực đoan", gần như không có bất kỳ gene nào ngoài ba chức năng cốt lõi là: sao chép ADN, phiên mã và dịch mã. Điều này cho thấy sinh vật sống hoàn toàn ký sinh, không thể tự sản xuất chất dinh dưỡng hay năng lượng, nhưng lại đủ "thiết bị nội tại" để sinh sản và duy trì sự tồn tại.

Ban đầu, nhóm của tiến sĩ Harada chỉ nhằm phân tích hệ gene của một loài sinh vật phù du. Tuy nhiên, họ bất ngờ phát hiện đoạn ADN kỳ lạ không trùng khớp với bất kỳ sinh vật đã biết nào. Sau khi phân loại và so sánh, sinh vật này được xếp vào nhóm Archaea – các vi sinh vật cổ đại. Đây được xem là mắt xích quan trọng trong lịch sử tiến hóa giữa sinh vật đơn bào nguyên thủy và sinh vật nhân chuẩn (eukaryote) hiện đại.

Đặc tính của loài Sukunaarchaeum mirabile mới được phát hiện

Nếu được xác nhận, Sukunaarchaeum mirabile có thể là một “hóa thạch sống” đại diện cho giai đoạn chuyển tiếp giữa vật chất vô cơ và tế bào sống thực sự, một mảnh ghép còn thiếu trong bức tranh về sự khởi nguồn của sự sống trên Trái đất.

Phát hiện về Sukunaarchaeum đang làm nóng lại cuộc tranh luận lâu đời trong sinh học: Sự sống bắt đầu từ đâu? Với các đặc điểm sinh học vừa có, vừa không có các tính chất của sự sống điển hình, sinh vật này buộc giới khoa học phải nhìn lại toàn bộ hệ thống phân loại và định nghĩa sự sống.

"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", nhóm nghiên cứu viết trong báo cáo.

Khám phá này không chỉ làm sâu sắc thêm hiểu biết về thế giới vi sinh vật mà còn mở ra hướng nghiên cứu mới về nguồn gốc sự sống, một trong những câu hỏi lớn nhất còn bỏ ngỏ trong khoa học hiện đại.