Phát hiện sinh vật Trái Đất đầu tiên không hít thở

Trang LiveScience cho hay khi kí sinh trùng Henneguya Salminicola len lỏi bào tử vào thớ thịt của một con cá, nó không cần phải nín thở. Bởi lẽ, H. Salminicola là loài sinh vật duy nhất từng được biết đến trên hành tinh của chúng ta không hề hít thở. 

Trên thực tế, tất cả các động vật đa bào khác trên Trái Đất mà các nhà khoa học di truyền từng giải mã đều có một số gen hô hấp. Thế nhưng, theo một nghiên cứu vừa công bố hôm 24/2 trên tạp chí Kỷ yếu Viện hàn lâm Khoa học Quốc gia, bộ gen của H. salminicola rất khác biệt.

Kết quả phân tích gen và kính hiển vi của loại kí sinh trùng này tiết lộ rằng khác với mọi động vật từng được biết đến, H. Salminicola không có bộ gen ti thể - phần nhỏ nhưng rất quan trọng của ADN được lưu trữ trong ti thể của động vật, trong đó có các gen phụ trách hô hấp.

Mặc dù sự đây là là một thuộc tính sinh học nhưng nó đã tác động đến hình dạng của kí sinh trùng kỳ quặc này. Giống các “anh em” thuộc lớp myxozoa - một nhóm kí sinh trùng biết bơi đơn giản và siêu nhỏ có họ hàng xa với loài sứa, H. salminicola có thể đã từng trông rất giống sứa song dần dần tiến hóa trở thành không có đặc điểm đa bào.

Đồng tác giả chương tình nghiên cứu Dorothee Huchon, nhà sinh học tiến hóa tại Đại học Tel Aviv (Israel) cho biết: “Chúng không có mô, không có tế bào thần kinh hay cơ bắp. Và giờ đây chúng tôi phát hiện chúng mất cả khả năng hít thở”. 

Theo bà Huchon, sự giảm kích thước di truyền có thể tạo ra lợi thế cho các kí sinh trùng như H. salminicola, phát triển mạnh bằng cách sinh sản càng nhanh và càng thường xuyên càng tốt. Lớp kí sinh trùng myxozoa có bộ gen nhỏ nhất trong thế giới động vật, khiến hoạt động của chúng đặc biệt mạnh mẽ. Trong khi H. Salminicola khá lành tính, các sinh vật khác trong lớp myxozoa đã lây nhiễm cho mọi loài cá nuôi, biến chúng trở thành mối đe dọa với các loài cá và ngư dân. 

Lúc nhảy bật ra khỏi thịt của một con cá, H. Salminicola giống như một loạt đốm đơn bào tròn, đơn giản và có màu trắng. Khi quan sát dưới kính hiển vi, các bào tử của kí sinh trùng này trông như thể các tế bào tinh trùng màu ngả xanh với hai đuôi và một đôi mắt hình bầu dục giống người ngoài hành tinh.

Bà Huchon cho biết “đôi mắt” trên thực tế là các tế bào châm đốt không hề chứa nọc độc nhưng lại giúp H. Salminicola chui vào vật chủ khi cần thiết. Các tế bào châm đốt này là một trong số những đặc tính duy nhất mà H. Salminicola còn giữ lại sau quá trình giảm kích thước trong tiến hóa. 

"Động vật luôn là sinh vật đa bào với rất nhiều gen tiến hóa ngày càng phức tạp hơn. Ở đây, chúng tôi thấy một sinh vật đi ngược lại hoàn toàn. Chúng đã tiến hóa gần như đơn bào”, nhà nghiên cứu Dorothee Huchon nhận xét. 

Vậy làm thế nào H. Salminicola có được năng lượng nếu nó không thở? Các nhà nghiên cứu không hoàn toàn chắc chắn về câu trả lời. Theo bà Huchon, các ký sinh trùng tương tự khác có protein có thể nhập phân tử năng lượng ATP trực tiếp từ vật chủ bị nhiễm bệnh. H. Salminicola có thể đã làm điều gì đó tương tự. Để kết luận, cần phải nghiên cứu sâu hơn về bộ gen của sinh vật kỳ quặc này.