การค้นพบสิ่งมีชีวิต “ล่องลอย” ระหว่างสิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิต

(แดน ตรี) - ด้วยลักษณะเฉพาะของการเชื่อมโยงระหว่างไวรัสและเซลล์ที่มีชีวิต การค้นพบนี้จึงเปิดคำถามใหญ่ๆ เกี่ยวกับต้นกำเนิดวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลก

สิ่งมีชีวิตที่ท้าทายทุกแนวคิดของชีวิต

เป็นเวลาหลายทศวรรษที่ไวรัสเป็นหัวข้อที่ถกเถียงกัน เนื่องจากไวรัสไม่สามารถสืบพันธุ์ได้ด้วยตัวเอง ไม่สามารถสร้างพลังงานได้ด้วยตัวเอง และจะไม่ทำงานเลยเมื่อแยกออกจากโฮสต์

สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กมีศักยภาพที่จะทำลายความเข้าใจของเราเกี่ยวกับขอบเขตระหว่างสิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิต (ภาพถ่าย: Jose A. Bernat Bacete)

แต่เมื่อไวรัสเข้าสู่เซลล์ ไวรัสจะขยายพันธุ์ในอัตราที่น่าหวาดหวั่น ก่อให้เกิดโรคระบาดใหญ่ เช่น ไข้หวัดใหญ่สเปน หรือโควิด-19 การดำรงอยู่แบบ “สองหน้า” นี้เองที่ทำให้ไวรัสถูกมองว่าเป็น “พื้นที่สีเทา” ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งไม่มีชีวิต

อย่างไรก็ตาม Sukunaarchaeum mirabile มีความซับซ้อนยิ่งกว่า โดยมีลักษณะที่ทั้งเหมือนและแตกต่างจากไวรัส กล่าวคือ แทบไม่มีเส้นทางเมแทบอลิซึมอิสระ ถูกบังคับให้พึ่งพาโฮสต์อย่างสมบูรณ์เพื่อความอยู่รอด แต่มีความสามารถสังเคราะห์ไรโบโซมและ mRNA ได้

สิ่งเหล่านี้เป็นองค์ประกอบหลักในการผลิตโปรตีนซึ่งไม่มีอยู่ในไวรัสเลย

ซึ่งทำให้ Sukunaarchaeum อยู่ในตำแหน่ง “ไฮบริด” ที่ไม่เคยมีมาก่อน โดยแสดงให้เห็นถึงการพึ่งพากันอย่างรุนแรงและระดับของความเป็นอิสระ ซึ่งเป็นลักษณะพื้นฐานของเซลล์ที่มีชีวิต

ตามที่ผู้เขียนการศึกษา ระบุว่า สถานการณ์นี้ท้าทายขอบเขตการทำงานระหว่างชีวิตเซลล์ขั้นต่ำและไวรัส ซึ่งบังคับให้ชุมชน วิทยาศาสตร์ ต้องพิจารณานิยามของสิ่งมีชีวิตตามที่เราคุ้นเคยอีกครั้ง

การค้นพบอันบังเอิญและจีโนมแบบเรียบง่ายสุดๆ

การค้นพบ Sukunaarchaeum ถือเป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจอย่างยิ่งเมื่อทีมวิจัยที่นำโดย Ryo Harada (มหาวิทยาลัย Dalhousie ประเทศแคนาดา) กำลังจัดลำดับจีโนมของแพลงก์ตอนทะเล Citharistes regius

ในระหว่างกระบวนการนี้ พวกเขาค้นพบวงวนดีเอ็นเอประหลาดที่ไม่ตรงกับสิ่งมีชีวิตชนิดใดที่รู้จัก หลังจากการวิเคราะห์อย่างละเอียด ทีมวิจัยจึงสรุปได้ว่าสิ่งมีชีวิตดังกล่าวอยู่ในกลุ่มอาร์เคีย ซึ่งเป็นหนึ่งในสามอาณาจักรหลักของสิ่งมีชีวิต ควบคู่ไปกับแบคทีเรียและยูคาริโอต

อาร์เคียเป็นกลุ่มสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวโบราณที่รู้จักกันในเรื่องความสามารถในการเอาชีวิตรอดในสภาพแวดล้อมที่เลวร้าย

เซลล์ยูคาริโอต ซึ่งเป็นบรรพบุรุษของพืชและสัตว์ ได้วิวัฒนาการขึ้นมาเมื่อหลายพันล้านปีก่อนจากสาขานี้ ดังนั้น การค้นพบซูคูนาอาร์เคียมจึงไม่เพียงแต่เชื่อมโยงเข้ากับแผนที่ของสิ่งมีชีวิตเท่านั้น แต่ยังให้ความกระจ่างเกี่ยวกับขั้นตอนแรกของวิวัฒนาการอีกด้วย

สิ่งที่น่าทึ่งที่สุดคือความเรียบง่ายของจีโนม ซูคูนาอาร์เคียมมีคู่เบสดีเอ็นเอเพียง 238,000 คู่ ซึ่งน้อยกว่าจีโนมอาร์เคียที่เล็กที่สุดเท่าที่เคยมีมาถึงครึ่งหนึ่ง (490,000 คู่เบส) และมีขนาดใกล้เคียงกับไวรัสขนาดใหญ่หลายชนิด

หากจะเปรียบเทียบให้เห็นภาพ แบคทีเรียปกติสามารถมีจีโนมได้หลายล้านคู่เบส การลดความซับซ้อนนี้ชี้ให้เห็นว่าซูคูนาอาร์เคอุมได้ปรับตัวเข้ากับวิถีชีวิตแบบปรสิตได้อย่างเต็มที่ โดยขจัดความสามารถในการเผาผลาญอิสระเกือบทั้งหมด ในขณะที่ยังคงรักษายีนขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับการจำลองแบบ การถอดรหัส และการแปลรหัสไว้

นอกจากนี้ จีโนมของ Sukunaarchaeum ยังเผยให้เห็นสัญญาณทางพันธุกรรมที่บ่งบอกว่าสิ่งมีชีวิตนี้เป็นส่วนหนึ่งของสาขาโบราณของ Archaea ซึ่งชี้ให้เห็นว่าอาจเป็น "ฟอสซิลมีชีวิต" ที่สะท้อนถึงช่วงแรกของชีวิตบนโลก

ความสำคัญเชิงวิวัฒนาการและคำถามใหญ่สำหรับวิทยาศาสตร์

การค้นพบ Sukunaarchaeum ไม่เพียงแต่ขยายความเข้าใจของเราเกี่ยวกับความหลากหลายทางชีวภาพเท่านั้น แต่ยังตั้งคำถามอีกด้วยว่าสิ่งมีชีวิตนี้เป็นหลักฐานของเซลล์ดั้งเดิมที่ลดลงอย่างรุนแรงเพื่อกลายเป็นปรสิตหรือในทางกลับกัน เป็นไวรัสที่วิวัฒนาการมาทำหน้าที่เพิ่มเติมที่เป็นพื้นฐานของเซลล์ที่มีชีวิตหรือไม่

อาจเป็นส่วนที่ขาดหายไป ซึ่งสะท้อนถึงระยะกลางในการเปลี่ยนผ่านจากสสารอนินทรีย์ไปเป็นเซลล์ที่มีชีวิตที่ทำงานได้เต็มที่

การค้นพบครั้งนี้ยังชี้ให้เห็นด้วยว่าอาจมีรูปแบบชีวิตที่แปลกประหลาดอีกมากมายแฝงตัวอยู่ในระบบนิเวศที่ยังไม่มีใครสำรวจมากนัก เช่น พื้นมหาสมุทร ซึ่งสภาพแวดล้อมที่เลวร้ายสามารถสร้างรูปแบบชีวิตที่แปลกประหลาดได้

หากมีสิ่งมีชีวิตลูกผสมเช่น Sukunaarchaeum บนโลก ศักยภาพในการค้นหาสิ่งมีชีวิตในสภาพแวดล้อมนอกโลกที่ไกลโพ้นก็จะยิ่งเป็นไปได้มากขึ้น

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