Revoliucinis mikroorganizmas keičia gyvybės apibrėžimą

Revoliucinis mikroorganizmas meta iššūkį gyvybės apibrėžimui

Mokslininkai atrado neįprastą ląstelinį organizmą, gyvenantį planktono rūšyje Citharistes regius, kuris verčia iš naujo permąstyti, kas laikoma gyva būtybe. Šis organizmas, laikinai pavadintas Sukunaarchaeum mirabile, pasižymi savybėmis, kurios jį labai priartina prie virusų – jau ilgą laiką tapusių diskusijų dėl gyvybės apibrėžimo objektu.

Mokslinis kontekstas: kas lemia gyvybę?

Tradiciškai gyvybės ir negyvybės riba nubrėžiama ties virusais, nes virusai negali savarankiškai daugintis ar išsilaikyti be šeimininko ląstelės. Tačiau Sukunaarchaeum mirabile atsiduria labai arti šios ribos. Genomininkas Ryo Harada su kolegomis iš Dalhousie universiteto atrado šį organizmą netyčia – mokslininkai tyrė planktono bei jo simbiotinės bakterijos DNR ir aptiko nepažįstamą DNR žiedą, kuris neatitiko jokių iki šiol žinomų organizmų.

Pagrindiniai atradimai: genomo minimalizmas ir viruso bruožai

Sukunaarchaeum turi nepaprastai supaprastintą genomą – vos 238 000 porų bazių. Tai daug mažiau nei kai kurių virusų, kurių genomai gali siekti iki 2,5 mln. porų bazių. Svarbiausia, šis mikroorganizmas beveik visiškai neturi atpažįstamų metabolinių kelių. Pasak dr. Harados komandos, „jo genomas yra stipriai supaprastintas, praktiškai neturintis beveik jokių metabolinių sistemų, daugiausia koduojantis tik replikacijos mechanizmus”. Tai reiškia, kad Sukunaarchaeum mirabile visiškai priklauso nuo savo šeimininko pagrindiniams gyvybiniams procesams – panašiai kaip virusai.

Kaip Sukunaarchaeum skiriasi nuo virusų?

Nors gyvena ir elgiasi panašiai kaip virusas, Sukunaarchaeum turi vieną esminį skirtumą – jis išsaugojo genus, kurie leidžia jam pačiam sukurti svarbiausias ląstelių struktūras, tokias kaip ribosomos ir RNR, reikalingas baltymų sintezei. Virusai, priešingai, tokių konstrukcijų neturi ir jų funkcijas perima iš užkrėstos ląstelės. Be to, Sukunaarchaeum mirabile pats gamina membranų baltymus, kurie tikriausiai būtini apsaugoti ir įvilkti kompaktinę DNR planktono ląstelėje.

Evoliucinė reikšmė ir gyvybės medis

Tyrimai parodė, kad Sukunaarchaeum priklauso archejonams – mikroorganizmų grupei, skirtingai nuo bakterijų ir eukariotų (pastarųjų grupei priklauso ir žmonės). Apvalioji chromosoma dar labiau suartina šį organizmą su bakterijoms ir archejonams būdingomis savybėmis. Tačiau, neturėdamas jokių metabolizmo genų, jis neatrodo naudingas savo planktono šeimininkui, todėl primena visiškai parazitinį – virusui būdingą – gyvenimo būdą.

Šis atradimas sujaukia tradicinę ribą tarp ląstelinio gyvenimo ir negyvų virusinių dalelių. Tai verčia iš naujo svarstyti, kur prasideda ir baigiasi gyvybė.

Išvados

Sukunaarchaeum mirabile atradimas sukelia svarbius klausimus biologams ir astrobiologams apie gyvybės ištakas bei jos ribas. Būdamas pusiau ląstelinis, pusiau virusinis organizmas, jis išryškina mikrobų pasaulio įvairovę ir lankstumą. Tolimesni tyrimai apie tokius mikroorganizmus kaip Sukunaarchaeum gali iš esmės keisti mūsų gyvybės apibrėžimus ir suteikti svarbios informacijos ieškant gyvybės už Žemės ribų.