Tìm thấy sinh vật đầu tiên không cần ôxy để sống sót

Các nhà khoa học vừa phát hiện ra một loại ký sinh trùng giống sứa không có bộ gene ty thể. Điều đó đồng nghĩa với việc nó không thở và sống cuộc sống hoàn toàn không có sự phụ thuộc vào ôxy.

Khám phá này đặc biệt quan trọng vì nó không chỉ thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về cách cuộc sống có thể hoạt động trên Trái đất mà nó cũng có thể có ý nghĩa quan trọng đối với việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất.

Mỗi tế bào trong cơ thể chúng ta ngoại trừ các tế bào hồng cầu đều có số lượng lớn ty thể, nó sẽ phá vỡ ôxy để tạo ra một phân tử gọi là adenosine triphosphate (ATP) – phân tử mang năng lượng, có chức năng vận chuyển năng lượng đến các nơi cần thiết để tế bào sử dụng. Đây là những điều cần thiết cho quá trình hô hấp.

Chúng ta vẫn biết có những điều chỉnh cho phép một số sinh vật phát triển mạnh trong điều kiện thiếu ôxy. Một số sinh vật đơn bào đã tiến hóa các bào quan liên quan đến ty thể để chuyển hóa khi ở tình trạng thiếu ôxy, nhưng khả năng của các sinh vật đa bào có thể chuyển hoá khi không có đủ ôxy lại là chủ đề của một số cuộc tranh luận khoa học.

Vấn đề dường như đã có câu trả lời cho đến khi một nhóm các nhà nghiên cứu do Dayana Yahalomi của Đại học Tel Aviv ở Israel dẫn đầu đã quyết định xem xét lại một loại ký sinh trùng ở cá hồi có tên Henneguya salminicola.

Ký sinh trùng này được xác định có họ với san hô, sứa và hải quỳ. Mặc dù các u nang mà nó tạo ra trong thịt cá rất khó nhìn, nhưng ký sinh trùng không gây hại và sẽ sống cùng cá hồi trong suốt vòng đời của nó.

Ẩn giấu bên trong vật chủ của mình, Henneguya salminicola có thể sống sót trong điều kiện thiếu ôxy. Nhưng chính xác làm thế nào thì lại rất khó để biết nếu không xác định kỹ DNA của sinh vật. Vì vậy các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu kỹ vấn đề này và đã phát hiện ra Henneguya salminicola không có bộ gene ty thể. Ngoài ra, nó cũng mất khả năng hô hấp cần phải có ôxy và gần như tất cả các gene hạt nhân liên quan đến sao chép ty thể.

Giống như các sinh vật đơn bào, Henneguya salminicola đã tiến hóa các bào quan liên quan đến ty thể, nhưng chúng cũng khác thường. Chúng có nếp gấp ở màng bên trong thường không thấy.

Những kết quả nghiên cứu cho thấy rõ ràng Henneguya salminicola là một sinh vật đa bào không cần ôxy để tồn tại. Nhưng chính xác làm thế nào nó sống sót vẫn là một điều bí ẩn. Nó có thể lấy adenosine triphosphate từ vật chủ của mình, nhưng điều đó vẫn chưa được xác định.

Trải qua nhiều năm, về cơ bản chúng đã biến đổi từ một tổ tiên giống như loài sứa thành ký sinh trùng đơn giản hơn nhiều mà chúng ta thấy ngày nay. Chúng cũng đã mất hầu hết bộ gene của loài sứa cổ xưa, nhưng vẫn giữ lại một cấu trúc phức tạp giống như tế bào sứa. Chúng không sử dụng để bám vào vật chủ.

“Phát hiện của chúng tôi xác nhận rằng sự thích nghi với môi trường yếm khí không phải là duy nhất đối với sinh vật nhân thực đơn bào, mà còn tiến hóa ở một loài động vật đa bào ký sinh”, các nhà nghiên cứu nhấn mạnh.