Mặc dù có một số loài động vật không thở thường xuyên và chúng không cần nhiều oxy - chẳng hạn, loài rùa biển Loggerhead có thể thở một hơi và ở dưới nước khoảng 10 giờ, từ lâu người ta vẫn cho rằng tất cả các loài động vật đều cần oxy để duy trì sự sống.
Tuy nhiên, sau đó các nhà khoa học phát hiện ra Henneguya salminicola, một loại ký sinh trùng dài 8 mm không cần oxy để sống và không thể xử lý chất khí này như các loài động vật khác.
Tất cả các loài động vật khác đều có ty thể, một bào quan hoạt động như "nhà máy" của tế bào bằng cách phân hủy các chất dinh dưỡng và chuyển hóa chúng thành năng lượng. Để làm được điều đó, ty thể chuyển đổi oxy thành một loại nhiên liệu gọi là adenosine triphosphate (ATP), thúc đẩy các quá trình như co cơ, lan truyền xung thần kinh và tổng hợp hóa học. Quá trình chuyển đổi này được gọi là hô hấp hiếu khí.
Nhưng H. salminicola - một loài động vật đơn bào liên quan đến sứa và san hô - không có ty thể, và do đó không thể thực hiện hô hấp hiếu khí. Tác giả chính của nghiên cứu Dorothée Huchon đã phát hiện ra điều này khi cô đang giải trình tự các ty thể trên Myxozoa (một lớp ký sinh trùng).
Huchon nói với Vice: “Mục tiêu của tôi là tập hợp bộ gen ty thể để nghiên cứu sự tiến hóa của nó ở Myxozoa và… Rất tiếc, tôi đã tìm thấy một sinh vật không có bộ gen ty thể. Đầu tiên tôi nghĩ rằng việc thiếu bộ gen ty thể trong chuỗi DNA là kết quả của một sai sót trong khi phân tích bộ gen. Nhưng sau đó tôi nhận ra rằng nó đã mất đi không chỉ bộ gen ty thể mà còn mất toàn bộ bộ gen protein tương tác với bộ gen ty thể và phần lớn gen liên quan đến quá trình hô hấp”.
Các nhà nghiên cứu không chắc chắn về cách vi khuẩn H.salminicola phân hủy chất dinh dưỡng mà không có oxy. Có một khả năng là nó hấp thụ các phân tử oxy từ vật chủ. Tuy nhiên, rất khó để kết luận vì các nhà nghiên cứu đã phân tích các ký sinh trùng đã chết - họ cần phải xem xét các ký sinh trùng sống trong cá để hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của các sinh vật.
Khám phá cho thấy các nhà khoa học vẫn còn phải tìm hiểu nhiều về sự đa dạng của sự sống trên Trái đất. Atkinson nói với CNN rằng ông hy vọng H.salminicola không phải là loài sinh vật duy nhất không cần oxy để tồn tại, mà còn có các loài sinh vật khác thậm chí sử dụng “những phương thức tồn tại kỳ lạ hơn”.
Thay đổi trong việc tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh
Khám phá có một ý nghĩa thú vị đối với việc tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh. Lâu nay người ta vẫn nghĩ rằng, nếu người ngoài hành tinh tồn tại, họ có thể sẽ thở oxy. Xét cho cùng, đó là yếu tố tốt nhất mà chúng ta biết để tạo ra một lượng lớn năng lượng cho quá trình trao đổi chất, cho phép chúng ta “lớn lên, chạy nhảy và suy nghĩ”, như David Catling, một nhà khoa học hành tinh tại Đại học Washington, nói với Forbes.
Catling cho biết: “Bởi vì các ưu điểm hóa học của oxy và lịch sử của sự sống phức tạp trên trái đất gắn bó chặt chẽ với nồng độ oxy. Tôi nghĩ sự sống ngoài hành tinh cũng sẽ thở oxy”.
Đây là một lý do tại sao nhiều người nghĩ rằng các hành tinh ngoài Trái đất với bầu khí quyển có khả năng chứa oxy sẽ là ứng cử viên tốt cho sự sống ngoài hành tinh. Tuy nhiên, loài ký sinh trùng mới được phát hiện khiến chúng ta có lý do để nghĩ rằng việc tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh - và các hành tinh hỗ trợ sự sống - có thể phức tạp hơn nhiều.
Các phát hiện được công bố trong một bài báo trên tạp chí PNAS.
Văn Thiện
