All’interno di un minuscolo organismo planctonico è stata fatta una scoperta che sta riscrivendo le definizioni della vita stessa. I ricercatori hanno identificato una cellula ancora più piccola, il Sukunaarchaeum mirabile che vive in modo sorprendentemente simile a un virus, sfidando la tradizionale distinzione tra vivente e inanimato.
Il Mistero del Sukunaarchaeum mirabile
L’organismo appena scoperto si avvicina notevolmente al confine che, tradizionalmente e con non poche controversie, è stato tracciato prima dei virus. Questa singolare entità è stata individuata dal genomista Ryo Harada della Dalhousie University e dal suo team mentre catalogavano il DNA della specie di plancton Citharistes regius e dei suoi batteri simbionti. Un insolito, minuscolo anello di DNA ha rivelato la presenza di un’altra entità, una che non si adattava a nessuna delle categorie biologiche conosciute.
ricercatori hanno evidenziato che il Sukunaarchaeum potrebbe rappresentare l’entità cellulare finora scoperta che più si avvicina a una strategia di esistenza virale. Questa affermazione è profonda perché suggerisce che il Sukunaarchaeum, pur essendo una cellula, condivide con i virus un livello di dipendenza e un minimalismo biologico che va oltre quanto finora osservato negli organismi cellulari.
Questa estrema specializzazione, che probabilmente comporta la perdita di numerose funzioni metaboliche e riproduttive autonome, non solo amplifica la nostra comprensione della diversità biologica, ma solleva anche interrogativi fondamentali sui requisiti minimi indispensabili per la vita cellulare. Tradizionalmente, si pensava che una cellula dovesse possedere un certo corredo genetico e meccanismi biochimici per sostenere autonomamente la propria replicazione, il metabolismo e la risposta agli stimoli.
La sua scoperta suggerisce che i confini di questa autonomia potrebbero essere molto più fluidi e porosi di quanto si credesse, avvicinando il mondo cellulare a quello virale in un modo che costringe a riconsiderare cosa significhi veramente “essere vivi” a livello cellulare.
Un enigma ai confini della vita
Il Sukunaarchaeum si presenta come un organismo straordinariamente minimale, con un genoma di appena 238.000 coppie di basi di DNA. Questo è notevolmente inferiore rispetto ad alcuni virus, i cui genomi possono raggiungere le 735.000 o addirittura 2,5 milioni di coppie di basi. Come i virus, delega la maggior parte delle sue funzioni biologiche, incluso l’intero metabolismo, al suo organismo ospite. La stragrande maggioranza dei suoi geni è dedicata a un unico scopo: la propria replicazione.
Harada e il suo team hanno osservato come “il suo genoma è profondamente ridotto all’osso, privo di praticamente tutti i percorsi metabolici riconoscibili e codifica principalmente i meccanismi del suo nucleo replicativo“. Questo suggerisce un livello di dipendenza metabolica dall’ospite senza precedenti, una condizione che pone seri interrogativi sulle distinzioni funzionali tra la vita cellulare minimale e i virus. A differenza dei virus, tuttavia, il Sukunaarchaeum mantiene i geni per sintetizzare le proprie proteine di replicazione del DNA, inclusi i ribosomi, l’RNA messaggero e l’RNA transfer, meccanismi che i virus sono soliti dirottare interamente dall’ospite.
Produce anche proteine probabilmente coinvolte nella formazione di una membrana che racchiude il suo minuscolo cerchio di DNA, facilitando potenzialmente le interazioni con il plancton, il suo ospite. I geni che condivide con altri organismi suggeriscono che il Sukunaarchaeum appartenga agli archaea, il dominio della vita da cui si sono evoluti gli eucarioti, il nostro stesso gruppo. Il suo cromosoma circolare, inoltre, ricorda il materiale genetico tipico sia dei batteri che degli archaea.
Apparentemente privo di geni per il metabolismo, il Sukunaarchaeum non sembra offrire alcun beneficio in cambio delle funzioni biologiche che sottrae al plancton. Questo lo rende un parassita altamente specializzato, il cui modello di esistenza continua a sfidare le nostre definizioni tradizionali di vita cellulare e virale.
Ridefinire il confine tra vita e non-vita
Il concetto di “vita” è da sempre oggetto di dibattito scientifico e filosofico, e i virus ne sono un esempio lampante. Generalmente, i virus non vengono classificati come organismi viventi autonomi, principalmente a causa della loro incapacità di replicarsi o di mantenere le proprie funzioni vitali senza dipendere interamente dai meccanismi cellulari di un organismo ospite. Essi sono, in sostanza, parassiti obbligati che dirottano la macchineria molecolare dell’ospite per la loro sopravvivenza e propagazione.
In questo scenario già complesso, la recente scoperta del Sukunaarchaeum introduce un elemento di profonda perturbazione. Questo enigmatico microrganismo, pur essendo una cellula, presenta una peculiarità che ne sfuma ulteriormente i confini con il mondo virale: è in grado di replicarsi autonomamente, un attributo fondamentale della vita cellulare, ma al contempo non può sostenersi metabolicamente senza l’ospite.
Questa combinazione unica di caratteristiche sfida apertamente le nostre definizioni consolidate. Se da un lato il Sukunaarchaeum possiede una capacità riproduttiva intrinseca, che lo avvicina alle forme di vita cellulare, dall’altro la sua totale dipendenza metabolica dall’ospite lo rende sorprendentemente simile a un virus. Non è semplicemente un parassita che sottrae nutrienti, ma un’entità che ha delegato la stragrande maggioranza delle proprie funzioni metaboliche all’ambiente esterno fornito dall’ospite, mantenendo solo l’essenziale per la sua replicazione.
La sua esistenza rende il confine tra vita e non-vita ancora più precario e sfumato. Ci costringe a riconsiderare quali siano i veri requisiti minimi per definire un’entità come “vivente”. La capacità di replicarsi è sufficiente se manca l’autonomia metabolica? O è la somma di entrambi a definire la vita? Questa scoperta suggerisce che la transizione evolutiva tra forme di vita completamente autonome e quelle altamente dipendenti potrebbe essere molto più graduale e ricca di sfumature di quanto avessimo immaginato, aprendo nuove prospettive sulla diversità e l’evoluzione della vita sul nostro pianeta e oltre.
Lo studio è stato pubblicato su bioRxiv.
