在加勒比海瓜德罗普岛的红树林中,一些奇特的丝状生物潜伏在沉入海底的腐叶上。这些丝状生物长度可达1厘米,是迄今为止发现的最大的单细胞细菌,是已知细菌的50倍。它们以氧化硫为生。

  2009年,法国安的列斯大学生物学家Olivier Gros在探索瓜德罗普岛的红树林时发现了这种细菌。Gros一开始以为它是一种真菌,而不是细菌。回到实验室后,Gros在显微镜下意识到这种生物不是真核生物。

  2018年,美国劳伦斯·伯克利国家实验室海洋生物学家Jean-Marie Volland使用一系列方法更仔细地观察了这些细菌,并确认它是一个单细胞生物。相关研究结果6月23日发表于《科学》。

  这种细菌被称为Thiomargarita magnifica。Volland介绍,科学家在红树林中也发现了其他丝状细菌,但它们都由数十或数百个细胞组成。T. magnifica的独特之处在于,它的丝状物是红树林中最长的,且由一个细胞组成。

  细菌的核心是液泡—— 一种惰性的充满液体的膜,其周围是膜结合结构。研究人员将其命名为“pepins”,并描述为类似于在真核细胞中发现的细胞器。

  在其他细菌中,遗传物质在细胞内自由漂浮,通常只有一条环状染色体。而在T. magnifica中,研究人员发现基因信息储存在成千上万的pepins中。其中每一个都含有DNA和核糖体,这些pepins总共拥有多达70万个基因组拷贝。

  关于T. magnifica还有许多问题,其中包括红树林的特定栖息地含有大量含硫分子和食硫微生物,是否对这种细菌的存在至关重要。而pepins本身也需要更仔细地观察,以确定它们是否都含有相同的遗传物质、核糖体和蛋白质混合体。

  研究人员已经对整个细胞进行了测序,其中包含数十万个pepins。“但我们还没有对单个pepins进行测序。”Volland表示,他们不知道每个pepins只包含一个基因组拷贝还是多个。

  T. magnifica的发现表明,大型和更复杂的细菌可能隐藏在人们的视线中。Gros希望其他团队继续寻找更大的细菌。

  圣路易斯华盛顿大学生物学家Petra Levin认为,这一发现挑战了细菌的体积限制比真核细胞小的传统观点。细菌具有无尽的适应性,总是令人惊讶,绝不应该被低估。(辛雨)

编辑:万玉航
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