Маленький мікроб, виявлений у морському планктоні, має один з найменших геномів серед усіх відомих організмів, і це ставить під сумнів визначення "життя" у біології.
Команда дослідників, яка вперше натрапила на цей мікроб, навіть не шукала його.
Вони збирали одноклітинний планктон, Citharistes regius, що плаває у поверхневих водах біля узбережжя Сімода в Японії.
Citharistes regius виживає завдяки фотосинтезуючим ціанобактеріям, і дослідники вивчали генетичний матеріал цих бактерій, щоб краще зрозуміти, як виникла ця симбіоз.
Серед виявлених геномів був дивний, маленький фрагмент генетичного матеріалу, що складається всього з 238 тисяч пар основ (kbps) ДНК: цього, як ми знаємо, недостатньо для підтримки життя.
У новій статті, опублікованій у Current Biology, міжнародна команда біологів і комп'ютерних вчених описала цю загадкову істоту.
Вони назвали його Sukunaarchaeum mirabile, на честь шінтоїстського духа, відомого своїм малим розміром і силою.
Цей мікроб є представником домену архей. Археї довгий час плутали з бактеріями, оскільки, як і бактерії, вони одноклітинні, а їх ДНК не упакована в мембранний ядро.
Але археї мають відмінну еволюційну історію від бактерій і багато унікальних ознак.
Археї завжди досить маленькі, але Sukunaarchaeum mirabile встановлює новий рекорд. Вчені ніколи раніше не бачили архею з таким маленьким геномом.
Є віруси з геномами більшими за цей мікроб, деякі з яких досягають 730 000 пар основ або навіть 2,5 мільйона. І за загальноприйнятими визначеннями, ці віруси навіть не вважаються живими істотами, оскільки у них немає власного метаболізму.
Sukunaarchaeum майже не має всіх генів, необхідних для підтримки свого метаболізму, тому, коли попередня версія статті була опублікована в 2025 році, ми повідомляли, що мікроб веде "вірусоподібне" існування.
"Практично повна відсутність впізнаваних метаболічних шляхів у Sukunaarchaeum свідчить про те, що він не може підтримувати себе самостійно і не надає очевидної метаболічної вигоди своєму господарю," пояснюють дослідники.
Але остаточна версія статті відкидає цю аналогію, ймовірно, щоб уникнути плутанини щодо справжньої таксономічної класифікації мікроба.
"Ключ до визначення життя полягає в тому, чи може щось самостійно відтворюватися," пояснює молекулярний біолог Торстен Аллерс з Університету Ноттінгема.
"Це захоплююче відкриття надає нові підказки про те, наскільки простим може бути живий клітина, залишаючись здатним до відтворення та підтримки своєї генетичної інформації."
Єдині інші організми з меншою кількістю ДНК, ніж Sukunaarchaeum, - це бактерії, які стали настільки залежними від симбіотичного господаря, що майже втратили свою ідентичність як окремий організм.
Це може пояснити, як виникли більш складні клітини, включаючи наші власні.
Наприклад, це пояснює, чому наші мітохондрії мають свій окремий набір збереженої ДНК: вільно живучі бактерії, кажуть вчені, потрапили всередину еукаріотичних клітин, і 1,5 мільярда років потому вони все ще там, тепер є невід'ємною частиною нас.
Можливо, Sukunaarchaeum mirabile, який вчені знають лише через його геном і ще не бачили під мікроскопом, також перебуває в процесі злиття зі своїм господарем.
Але для взаємної вигоди відносини ендосимбіонти потребують метаболізму, щоб щось повернути своєму господарю. Тому дослідники пропонують, що Sukunaarchaeum може бути паразитом.
Якщо це так, це буде лише другим паразитичним археєм, відомим на сьогодні.
Ще однією підказкою, що його спосіб життя може бути паразитичним, є те, що чверть його геному присвячена виробництву великих мембранних білків. Ці самі білки були виявлені в єдиному іншому відомому паразитичному археї, використаному як спосіб вторгнення в господаря.
"Хоча Sukunaarchaeum втратив майже всі гени, необхідні для виробництва поживних речовин і енергії, він зберіг багато механізмів, необхідних для копіювання свого геному та виробництва білків з його генетичної інформації," говорить Аллерс.
"Це свідчить про те, що Sukunaarchaeum може бути близьким до мінімального рівня генетичної інформації, необхідної для організму, щоб залишатися незалежною клітиною."
Дослідження було опубліковане в Current Biology.
