史上最大の細菌を発見

存在する生命体の多様性は本当に驚くべきものです。大きさだけを見てみると、生き物には大きな幅があります。それらは巨大な シロナガスクジラ と同じくらい大きいこともあれば、最も小さなバクテリアと同じくらい小さいこともあります。

一般に細菌というと、肉眼では見えない非常に小さな単細胞生物を思い浮かべます。しかし、これはいつもそうなのでしょうか？私たちが見ることができるほど大きな細菌は存在しますか?

これまでに記録された最大の細菌についてさらに詳しく学びましょう!

これまでに記録された最大の細菌は、 Thiomargarita magnifica です。この細菌の単一細胞の長さは、驚くべきことに 0.8 インチ (2 センチメートル) にもなります。平均的な長さは 0.4 インチ (0.9 センチメートル) です。これは平均的な イエバエ よりも長いです。

この細菌の大きさは、細菌の大きさの限界に関する現在の科学理論に反するものです。科学者たちは長い間、バクテリアが周囲と交換する分子が移動できる距離には限界があるため、バクテリアの大きさには上限があると信じていました。

栄養素が膜から外部に移動できず、毒素がその逆を行えない場合、生物は生存できません。

この生物は、細胞の体積の約 73% を占める水で満たされた液胞によって問題を回避します。この液胞は他の細胞内容物を細胞膜に押し上げるので、これらの分子はそれほど遠くまで移動できなくなります。

ティオマルガリータ マグニフィカは 、他の巨大細菌種の約 50 倍、平均的な細菌の 5,000 倍の大き さ です。

ティオマルガリータ マグニフィカは 実際に 2010 年代初頭に発見されました。海洋生物学者のオリヴィエ・グロは、カリブ海の湿地で朽ちた葉に白い糸状の塊が生えているのを観察した。しかし、その巨大なサイズのため、当然のことながら、各フィラメントが実際には単一の細胞であることはおろか、細菌であるとはさえ考えませんでした。

これらの生物は、物理的なサイズが巨大であるだけでなく、非常に大きなゲノムを持っています。これらのゲノムには約 11,000 個の遺伝子と 1,100 万個の塩基が含まれており、これは大部分の細菌ゲノムに含まれる量のほぼ 3 倍です。しかし、ゲノムは非常に反復的であり、一部の配列のコピーが 50 万以上あります。

さらに、ほとんどの原核生物は細胞内を自由に浮遊する DNA を持っていますが、この細菌の DNA は膜嚢の内側に保持されています。これは主に真核生物にのみ見られる特徴です。この魅力的な生物についてもっと知るためには、さらに多くの 研究 を行う必要があります。

ほとんどの細菌細胞の長さは 1 ～ 5 マイクロメートルです。遠近法で言えば、1 マイクロメートルは 1 ミリメートルの 1,000 分の 1 です。これらの生物は肉眼では確かに見ることができません。実際、場合によっては光学顕微鏡で確認することさえ困難です。

これらの生物を顕微鏡で観察する場合、対物レンズは画像を 100 倍に拡大し、接眼レンズは画像を 10 倍に拡大します。合計 倍率は 1,000 倍となり、科学者が細菌を観察し、その特徴を観察できるようになります。

これらのセルのサイズが小さいため、各セルの体積に対する表面積の比率が大きくなります。これにより、栄養素がこれらの細胞に入り、老廃物が非常に迅速に細胞から排出されるようになります。

植物、菌類、動物を含む 真核 生物とは対照的に、 細菌 は原核生物です。細菌は単細胞生物ですが、時には集合してより大きな構造を形成します。

原核生物と真核生物の主な違いは、細胞の構造に関係しています。通常、真核細胞には細胞の DNA を含む膜結合細胞小器官である核が含まれています。真核生物には他の膜結合細胞小器官もありますが、原核生物にはありません。

また、原核細胞は一般に真核細胞よりもはるかに小さく、前者は直径 0.2 ～ 2 マイクロメートル、後者は直径 10 ～ 100 マイクロメートルです。

いくつかの原核生物は、多糖類を多く含む粘着性のある最外層である莢膜を持っています。これは、原核生物が集まってさまざまな表面にくっつくのに役立ちます。すべての原核細胞には、細胞の形状を維持し、内部を保護する硬い細胞壁もあります。細胞壁の下にも細胞膜があります。

多くの原核生物には、細胞が表面に付着したり移動したりできる付属器があります。それらが持つ DNA に関して言えば、一般に多くの染色体と遺伝物質の 2 コピーを持つ真核生物とは対照的に、原核生物の大部分は 1 本の染色体 (遺伝物質の 1 コピー) を持っています。

また、原核生物は一般に、その遺伝物質を保持する膜結合核を持ちません (もちろん、 Thiomargarita magnifica は例外です!)。染色体は、核様体として知られる細胞の部分にあります。いくつかの原核生物は染色体に加えてプラスミドを持っています。これらは二本鎖 DNA の小さな環です。一般に、これらは細胞が他の原核生物に移入できる非必須遺伝子です。

これまでに記録された 2 番目に大きい 細菌は、 Thiomargarita magnifica と同じ属の Thiomargarita namibiensis です。後者の細菌がその記録を破るまで、科学者たちはこれが現存する最大の細菌であると信じていました。

チオマルガリータ ナミビエンシスは 、直径約 0.75 ミリメートルの球形の原核細菌です。この細菌は肉眼でも見ることができます。一般に、これらの細菌は少なくとも 10 個の連鎖で集合することで、自分自身をさらに目立つようにします。

また、 Thiomargarita namibiensis は 真珠のように輝きます。科学者らは硫黄を消費することも知っており、ナミビア沖の場所で硫黄を発見した。これらすべての特徴が、「ナミビアの硫黄真珠」というニックネームに貢献しています。

この細菌がこれほど大きい理由は、その内部に細胞の約 98% を占める巨大な空胞があるためです。細胞の残りの部分は細胞質と硫黄小球で構成されています。液胞の目的は、細菌が生存するために必要な硝酸塩を貯蔵することです。

細菌自体は動かないので、一か所に留まり、硝酸塩が存在するのを待つ必要があります。