審核專(zhuān)家：紀(jì)十?

生命領(lǐng)域觀察者

我們的身邊充斥著無(wú)數(shù)的細(xì)菌，然而我們卻看不見(jiàn)它們，因?yàn)榧?xì)菌個(gè)體非常小，絕大多數(shù)細(xì)菌的直徑大小在0.5～5μm之間，只能在顯微鏡下一窺它們的真容。然而，最近有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了長(zhǎng)達(dá)2cm的“巨型細(xì)菌”，改變了人們對(duì)細(xì)菌世界的認(rèn)知。

華麗硫珠菌的發(fā)現(xiàn)

法屬安德列斯大學(xué)的奧利維爾·格羅斯在加勒比海的瓜德羅普群島的紅樹(shù)林里，發(fā)現(xiàn)了一種生長(zhǎng)在弗蘭德紅樹(shù)林樹(shù)葉表面的奇怪的白色長(zhǎng)條狀生物。經(jīng)過(guò)五年的研究，美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室海洋生物學(xué)家Jean-Marie Volland和他的合作伙伴們終于確認(rèn)這其實(shí)是一種細(xì)菌！它就是世界上最大的細(xì)菌——華麗硫珠菌。

本次發(fā)現(xiàn)的華麗硫珠菌并不是人類(lèi)歷史上第一次發(fā)現(xiàn)巨型細(xì)菌，而是超越了1997年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的納米比亞嗜硫珠菌。納米比亞嗜硫珠菌與華麗硫珠菌同屬硫珠菌科，其長(zhǎng)度達(dá)到了0.75mm，相比于一般的細(xì)菌，它算細(xì)菌里面的“巨人”了，同時(shí)它也保持了20多年的“世界最大細(xì)菌”的紀(jì)錄。

華麗硫珠菌體長(zhǎng)可達(dá)2厘米，堪稱(chēng)細(xì)菌界的“巨獸”，是目前已知最大細(xì)菌體積的50倍，是絕大多數(shù)細(xì)菌的5000倍，這正是因?yàn)檫@一點(diǎn)，Date團(tuán)隊(duì)之前才一直沒(méi)有認(rèn)為它是一種細(xì)菌。

華麗硫珠菌是一個(gè)單一的細(xì)菌細(xì)胞，外形呈絲狀，又因?yàn)槭前咨?，所以看上去就像一根白色的“意大利面”?/p>

華麗硫珠菌屬于一種硫氧化γ-變形菌，不僅創(chuàng)造了最大的細(xì)菌的歷史記錄，同時(shí)也是第一個(gè)、目前唯一一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的以真核生物的方式分離其遺傳物質(zhì)的細(xì)菌。

細(xì)菌的特征

盡管華麗硫珠菌很大，但仍屬于細(xì)菌，我們這里就來(lái)復(fù)習(xí)一下細(xì)菌的特征。

細(xì)菌的主要構(gòu)成部分為細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)和細(xì)胞壁，部分的細(xì)菌還有莢膜、菌毛和鞭毛等其他細(xì)菌沒(méi)有的特殊結(jié)構(gòu)。

細(xì)菌都是原核生物，因此它一般是單細(xì)胞，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺乏細(xì)胞骨架以及膜狀胞器，最為大家所知的例子便是上學(xué)時(shí)生物課本里學(xué)過(guò)的線粒體和葉綠體。細(xì)菌是微生物里數(shù)量和種類(lèi)最多的一種族群，其中包括了螺菌、弧菌、螺旋體、放線菌、桿菌、球菌、霉?jié){菌、立克次體、衣原體。? ? ? ? ? ? ? ? ??

細(xì)菌主要以無(wú)性二分裂的方式繁殖，當(dāng)細(xì)菌生長(zhǎng)到一定的時(shí)期，擬核分裂一次形成兩個(gè)大小相等的擬核并且新核會(huì)移向兩側(cè)，最終細(xì)胞一分為二，在原來(lái)的細(xì)胞的中央，形成新的細(xì)胞膜。并且細(xì)胞分裂是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程。有些細(xì)菌分裂后的子細(xì)胞分開(kāi)，形成單個(gè)的菌體，有的則不會(huì)分開(kāi)，構(gòu)成自己的特殊的排列方式，如鏈球菌、鏈桿菌等。

華麗硫珠菌為什么這么大？

早在上世紀(jì)50年代，美國(guó)科學(xué)家舍希特等就發(fā)現(xiàn)細(xì)菌細(xì)胞生長(zhǎng)的速度越快，細(xì)胞就越大。更為重要的是，該研究突破性地用了一個(gè)數(shù)學(xué)公式就描述了細(xì)菌的大小和生長(zhǎng)速度之間的關(guān)系，也就是說(shuō)只要知道了細(xì)胞生長(zhǎng)的速度，就可以比較準(zhǔn)確地推斷出細(xì)胞的大小。

一般情況下，細(xì)菌的體型越大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)就越難進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，這在很大程度上限制了細(xì)菌變得更大。研究人員認(rèn)為，華麗硫珠菌能成長(zhǎng)得如此之大，是因?yàn)樗兄冗M(jìn)的細(xì)胞和復(fù)雜的組織，增加了其表面積，因此可以吸收更多營(yíng)養(yǎng)和能量。此外，華麗硫珠菌能夠很好地利用紅樹(shù)林含硫水域底部的沉積物中硫的化學(xué)能量，也是其體型如此巨大的原因之一。

華麗硫珠菌的發(fā)現(xiàn)顛覆了人們對(duì)細(xì)菌的認(rèn)知，但是人類(lèi)對(duì)于微觀世界的探索卻從未停止。人類(lèi)認(rèn)識(shí)和研究微生物的這條知識(shí)之路，依然道阻且長(zhǎng)。