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Science:科学家发现厘米级“微”生物,颠覆此前对细菌的定义

发布时间:2022/06/27

 作者:第一医学频道

 来源:第一医学频道

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近日,科学家们在瓜德罗普岛的一个沼泽中发现了世界上已知最大的细菌。它形同白色细丝(见上图),大小与我们的睫毛相当。这意味着,这种巨大的细菌已肉眼可见,颠覆了科学家们此前对细菌的定义

2022年6月23日,发表在《Science》上的一项新研究中,美国加州大学旧金山分校、劳伦斯伯克利国家实验室领导的国际和法国国家自然历史博物馆领导的研究团队描述了这种长度超过1厘米的细菌。


我们通常认为细菌是微观世界的存在。大多数细菌的细胞长度约为2微米,其中一些最大的样本长度能达到750微米。然而,这种被名命为Thiomargarita magnifica的线状细菌长度能超过1厘米,大约是所有已知巨型细菌的50倍,也是第一种肉眼可见的细菌。这一发现令人惊讶,因为根据细胞代谢模型,细菌不应该长这么大。此前,科学家曾提出过细菌体型的上限,而这个“大家伙”要比上限大出100倍。


该研究第一作者、劳伦斯伯克利国家实验室研究员Jean-Marie Volland博士说:“最大的T.magnifica细胞甚至有2厘米长,如果不被踩踏、吃掉、被风吹跑或被海浪冲走,它们可能还会变得更大。这就好像是一个人突然遇到了另一个像珠穆朗玛峰那么高的人一样。”


T.magnifica最早是由位于瓜德罗普岛的安的列斯大学海洋生物学教授Olivier Gros在2009年发现的。Gros的研究重点是海洋红树林系统,当他第一次在腐烂的红树林叶子表面发现了这种“白色细丝”时,他正在离实验室不远的富含硫磺的红树林沉积物中寻找氧化硫的共生体。他说:"一**始,我以为它们是些奇怪的东西,一些附着在沉积物上的白色丝状物。”



Gros的实验室随后进行了显微镜分析,从而确定了这些白色细丝是单细胞。进一步检查还发现了它们奇怪的内部结构。在大多数细菌中,DNA在细胞内自由漂浮;而T.magnifica似乎将其DNA更有组织地保存在整个细胞内的膜结合区。

Volland表示,这对一种细菌来说是非常意外的。

该研究还发现,T.magnifica包含的基因数量是大多数细菌的三倍,并且在每个细胞中分布着数十万个基因组拷贝,使其异常复杂。

科学家们还不确定这种细菌是如何进化得如此巨大。一种可能性是它为了适应逃避捕食。

Volland说:“如果你长得比你的捕食者大几百倍或几千倍,你将会变得安全。”

然而,变大的同时,也意味着失去细菌的一些传统优势,包括独特的移动能力和在新生态位上定植的能力。

Volland说:“离**微观世界后,这些巨大的细菌肯定已经改变了它们与环境相互作用的方式。”

目前,T.magnifica还没有在其他地方被发现;而且,当研究人员最近返回发现它们的地方时,它们已消失的无影无踪。研究人员表示,可能它们是季节性生物。

不过,科学家们认为,这一发现表明其他大型和更复杂的细菌可能正隐藏在人们的视线中。

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