美国团队发现2厘米长巨大细菌 颠覆传统概念(组图)

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美国《科学》杂志封面

海外网6月24日电据美国《科学》杂志官网报道,由美国劳伦斯伯克利国家实验室等机构组成的研究小组在24日发行的《科学》杂志上发表文章称,发现了最大长度可达2厘米的巨大细菌。通常细菌的长度只有1/500毫米左右,该团队表示,这一发现“颠覆了传统的细菌概念”。

科研团队在位于加勒比海的法属海外省瓜德罗普一处红树林中,发现了一种附着在落叶上的丝状生物,通过电子显微镜分析后,发现该生物的细胞中存在DNA,具有细菌特征。科研人员称,细菌越长,组成细菌的细胞越容易获取氧气和硫化物。

东京农工大学应用微生物学教授山形洋平对此表示,“这在常识上是无法想象的,也是一个非常有趣的成果,希望今后能进一步阐明这种细菌是如何成长并维持生命活动的。”

话说,我们以往的印象里,细菌是一种极小的微生物,要借助放大上百倍千倍的显微镜才能看清它们的样子。然而最近,一个新发现却可能颠覆过去的认知:法国科学家最近刊出的论文证实,人类发现了世界上最大的细菌——华丽硫珠菌(Thiomargarita Magnifica),它堪称细菌界的参天巨兽,是目前已知最大细菌体积的50倍,是绝大多数细菌的5000倍。



华丽硫珠菌到底有多大呢?如果用人来打比方,普通细菌看到它,好比普通人类看到一个珠穆朗玛峰一般高的巨人…

人们不需要显微镜,可以直接用肉眼看到它,就像一根“发光的白色意面”。

华丽硫珠菌和硬币对比

正因为尺寸巨大,过去这些年,它一直被误解为其他类型的生物,直至如今才揭晓真实身份。

2009年,来自法属安的列斯大学的Olivier Gros教授和他的团队成员,在加勒比海瓜德罗普群岛的红树林里发现了一种白色长条状的生物。



这是一种此前从未见过的生物,它长度大约1厘米,身上有明显的分节,还发出微弱白光的东西。既然都长到厘米尺度了,Gros教授当时的第一反应就是:它或许是一种动物、植物,或真菌…



Gros教授当即采集了一批这类白色条状生物,它们在红树林的分布相当广泛,牡蛎壳,玻璃瓶,塑料瓶,绳子表面,当然,分布最多的还是在那些人类丢弃的塑料袋子上。



一开始,Gros教授的团队对这种白色条形生物兴趣不大,样本放在实验室观察一阵子后,许多人都认为,这就是一种真菌:“不过就是一种附着在树叶上,靠沉积物为生的白色长条真菌罢了。”

因为最初的判断错误,Gros教授团队在对“白色长条真菌”的研究并不积极,一直没有长足的进展。



直到几年以后,团队成员注意到了这种生物独特的细胞结构,经过进一步分析论证后,Gros教授得出了一个惊人的结论:这种长达1厘米的生物,不是真菌,而是我们认知里的原核生物——细菌!

Gros教授

自然界存在原核生物和真核生物,它们的基本区别就在于有没有细胞核。原核生物,指那些没有细胞核,DNA等遗传物质可以在细胞内流动的原始单细胞生物。细菌,支原体,衣原体,古细菌都是这类生物,它们的共同特点是结构简单,尺寸极小,通常在1~10微米之间…

真核生物,有细胞核,细胞核有膜包裹。包括的生物就比较多了,从真菌(比如酵母菌),动植物,人类等等,共同特点是机体细胞里的细胞核有膜包裹,这样的结构通常能形成更复杂的生物形态,尺寸也大得多。

而现在,Gros教授的团队却发现,有一种长度达到1厘米的独特细菌,它不仅尺寸巨大,细胞结构也远比传统的细菌复杂。



Gros教授的团队将这种细菌3D扫描放大后发现,这种超大细菌的细胞里有特别的膜囊,能像口袋那样装载着遗传物质,这一点跟真核生物又有相似之处。



既然是细菌,就该以细菌命名,Gros教授在揭示它真正身份的同时,也敲定了它的名字:华丽硫珠菌(Thiomargarita magnifica)。

这是勉强能进入人类“法眼”的细菌,也是人类发现的有史以来最大的细菌。即便和已知的最大细菌——长度0.75毫米的纳米比亚嗜硫珠菌相比,能长到2厘米的华丽硫珠菌也是巨无霸一般的存在。

除了尺寸惊人,华丽硫珠菌的生长方式也比较独特,它分布在红树林地区,利用海水带来的氧气,氧化沉积物里的含硫化合物来获取能量,维持生存。



今年2月,Gros教授及团队将华丽硫珠菌的发现和研究写成论文,科学期刊在不久前刊发了出来。



华丽硫珠菌的发现也让生物学家们既兴奋又苦恼,兴奋的是,地球生物如此多样,华丽硫珠菌发展出如此独特的形态,这为生物的进化补充了更丰富的资料。而苦恼的是,以后对微生物的定义不能再用尺寸来衡量了:一个长达两厘米,肉眼可见,形如白色意面(或虫子)的生物,也可能只是个“细菌”…

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