近期腾讯公众号推送规则改版,没有标注星标的朋友将无法正常收到文章更新,为避免错过优质文章资源,请大家按照下图教程将公众号星标置顶。细菌作为微生物,给人的第一印象就是小,只有借助显微镜才能看到。而近期发现了一种超大型、肉眼可见的细菌,它的一些特性或许将颠覆我们对原核生物和真核生物的认知标准!非同寻常的细菌
大多数细菌的细胞长度约为2 µm,一些较大的标本能达到750 µm,但今天我们要介绍的这种细菌——Thiomargarita magnifica,平均长度达到了9000µm,并且观测到长达2万µm,也就是2厘米的个体,这意味着仅凭肉眼我们就能看到这种细菌。细菌体型的限制
细菌个体的大小受到其进食和代谢的限制,由于没有复杂的多细胞构成的器官或组织,细菌只能靠分子尺度的主动转运和被动扩散进行胞内外的物质交换,而这种活动的距离是极其有限的,因此细菌的个体不会太大。
但有些细菌仍然可以在遵守这条自然规律的情况下,发展出相对较大的体型。1999年,报道过在纳米比亚海岸发现了一种巨大食硫微生物,大约有罂粟种子一般大小。该微生物体形较大,是因为它的细胞物质被一个巨大的充满水和硝酸盐的囊状结构挤压在外细胞壁上,也就是说只有处于边缘的细胞物质是活体,如此以来其与外界的物质交换才能顺利进行。
本次发现的新细菌,也拥有类似的设计,胞内有一个充满水的囊,约占细菌体积的73%。
原核生物和真核生物的中间环节?
长期以来,科学界将生命形式分为两大类:原核生物,包括细菌和被称为古生菌的单细胞微生物;真核生物,包括从酵母至大多数多细胞生命形式(包括人类)的一切生物。两类生物在宏观形态、微观分子层面都有巨大的差异。原核生物的DNA处于自由漂浮状态,而真核生物的DNA则包裹在细胞核中,真核生物还将各种细胞功能划分为被称为细胞器的囊泡,并能将物质从一个囊泡移至另一个囊泡,而原核生物却无法实现。而此次发现的新细菌细胞包括两个膜囊,其中一个包含所有的DNA,这种膜囊可以认为是一种细胞器,这或许是原核生物迈向真核生物的关键中间环节!在基因组层面,该细菌也是巨无霸,DNA测序结果显示其基因组达到了11M,是普通细菌的三倍,基因数量也达到了11000个。针对该物种的初步研究论文目前还只是在bioRxiv网站上预览状态,希望更一步的研究能够尽早发布。Volland J M, Gonzalez-Rizzo S, Gros O, et al. Acentimeter-long bacterium with DNA compartmentalized in membrane-boundorganelles[J]. bioRxiv, 2022.