גילוי יצורים "הצפים" בין חיים ללא חיים

(דן טרי) - עם מאפייני האינטראקציה בין וירוסים לתאים חיים, תגלית זו פותחת שאלות גדולות לגבי מקורם האבולוציוני של החיים על פני כדור הארץ.

יצורים שמאתגרים כל תפיסת חיים

במשך עשרות שנים, וירוסים היו נושא שנוי במחלוקת משום שהם אינם יכולים להתרבות, אינם יכולים לייצר אנרגיה, והם אינם פעילים לחלוטין כאשר הם מופרדים מהמארח שלהם.

לאורגניזם מיקרוסקופי יש פוטנציאל לשבש את האופן שבו אנו מבינים את הגבול בין חיים ללא חיים (צילום: חוסה א. ברנאט באסטה).

אבל כשהוא חודר לתא, הנגיף מתרבה בקצב מפחיד, וגורם למגפות כמו השפעת הספרדית או קוביד-19. קיום "דו-פרצופי" זה הוא שהופך את הנגיף ל"אזור האפור" בין חיים ללא חיים.

עם זאת, Sukunaarchaeum mirabile מורכב אף יותר, בעל מאפיינים דומים ושונים מווירוסים: כמעט ואין לו מסלול מטבולי עצמאי, הוא נאלץ להסתמך לחלוטין על המארח כדי לשרוד, אך בעל היכולת לסנתז ריבוזומים ו-mRNA.

אלו הם מרכיבים מרכזיים לייצור חלבונים, אשר נעדרים לחלוטין בוירוסים.

עובדה זו מציבה את סוקונארכאום במצב "היברידי" חסר תקדים. הוא מפגין גם תלות קיצונית וגם מידה מסוימת של אוטונומיה, מאפיינים בסיסיים של תאים חיים.

לדברי מחברי המחקר, מצב זה מאתגר את הגבול התפקודי בין חיים תאיים מינימליים לבין וירוסים, מה שמאלץ את הקהילה המדעית לשקול מחדש את הגדרת החיים כפי שאנו רגילים אליהם.

תגלית מקרית והגנום האולטרה-מינימליסטי

התגלית של סוקונארכאום הגיעה כהפתעה מוחלטת כאשר צוות מחקר בראשות ריו הרדה (אוניברסיטת דלהאוזי, קנדה) ריצפה את הגנום של הפלנקטון הימי Citharistes regius.

במהלך תהליך זה, הם גילו לולאת DNA מוזרה שלא תאמה אף מין ידוע. לאחר ניתוח מעמיק, הצוות קבע כי יצור זה שייך לארכאונים - אחד משלושת תחומי החיים העיקריים, יחד עם חיידקים ואאוקריוטה.

ארכאונים הם קבוצה עתיקה של אורגניזמים חד-תאיים, הידועים ביכולתם לשרוד בסביבות קשות.

מענף זה התפתחו תאים אאוקריוטיים, אבותיהם של צמחים ובעלי חיים, לפני מיליארדי שנים. לכן, גילוי הסוקונארכאום לא רק מוסיף קשר חדש למפת החיים, אלא גם שופך אור על השלבים המוקדמים של האבולוציה.

מה שבולט ביותר הוא עד כמה הגנום מינימליסטי. לסוקונארכאום יש רק 238,000 זוגות בסיסים של DNA, פחות ממחצית גודלו של הגנום הקטן ביותר שידוע בעבר של הארכאונים (490,000 זוגות בסיסים), ובערך בגודלם של נגיפים גדולים רבים.

לשם השוואה, חיידקים רגילים יכולים להיות בעלי גנומים של מיליוני זוגות בסיסים. פישוט זה מצביע על כך שסוקונארכאום הסתגל לאורח חיים טפילי במידה המרבית, תוך ביטול כמעט כל היכולות המטבוליות העצמאיות תוך שמירה על הגנים המינימליים הדרושים לשכפול, שעתוק ותרגום.

בנוסף, הגנום של הסוקונארכאום חשף גם סימנים גנטיים לכך שהוא שייך לענף עתיק מאוד של ארכאאה, דבר המצביע על כך שיכול להיות שמדובר ב"מאובן חי" המשקף את השלבים המוקדמים ביותר של החיים על פני כדור הארץ.

משמעות אבולוציונית ושאלות גדולות למדע

גילוי הסוקונארכאום לא רק מרחיב את הבנתנו את המגוון הביולוגי, אלא גם מעלה את השאלה האם אורגניזם זה הוא עדות לתא פרימיטיבי שעבר צומצום קיצוני והפך לטפיל, או להפך, לנגיף שפיתח תפקודים נוספים שהם בסיסיים לתאים חיים?

ייתכן שזוהי החוליה החסרה, המשקפת שלב ביניים במעבר מחומר אנאורגני לתא חי לחלוטין.

התגלית גם מצביעה על כך שייתכנו צורות חיים רבות יותר לא קונבנציונליות האורבות במערכות אקולוגיות מעט נחקרו כמו קרקעית האוקיינוס, שם תנאים קשים יכולים ליצור צורות חיים מוזרות.

אם ישנם יצורים "היברידיים" כמו סוקונארכאום על פני כדור הארץ, הפוטנציאל למציאת חיים בסביבות קיצוניות מחוץ לכדור הארץ הופך להיות אפילו יותר אפשרי.

מקור: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/phat-hien-sinh-vat-lo-lung-giua-su-song-va-khong-phai-su-song-20250703064321783.htm