В настоящее время самая крупная из известных бактерий, нитевидная T. magnifica, питается серой, плавает и цепляется за морские деревья.
Группа учёных обнаружила макроскопический вид бактерий, живущих в водах Гваделупы в Карибском море, что изменило представление о том, насколько большими могут быть бактерии.
Недавно обнаруженный вид называется Thiomargarita (серная жемчужина) magnifica, и он настолько велик, что его отдельные клетки видны невооруженным глазом.
Помимо своего превосходящего размера, T. magnifica демонстрирует признаки повышенной сложности у бактерий. Его ДНК вместо того, чтобы просто плавать в клетке, спрятала генетическую информацию внутри мембранных структур, как у человек.
Полный анализ вновь описанных бактерий опубликован недавно в журнале Science. «Обнаруженные нами бактерии имеют форму и размер примерно как ресница, и всё же это одна бактериальная клетка», — сказал ведущий автор исследования Жан-Мари Волланд, морской биолог из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли и Лаборатории сложных исследований на пресс-конференции в понедельник. «Эти бактерии примерно в 5000 раз крупнее большинства бактерий», — добавил Волланд. «Чтобы представить ситуацию в перспективе, для нас, людей, это равносильно встрече с другим человеком, который был бы таким же высоким, как гора Эверест».
Гигантская бактерия была впервые обнаружена в 2009 году в морских мангровых болотах Гваделупы, острова на Малых Антильских островах, соавтором исследования Оливье Гро, биологом из Антильского университета. T. magnifica казалась полупрозрачным, веревочки длиной в сантиметр цеплялись за гниющие листья в воде. Сначала Гро подумал, что белые нити — это эукариоты из-за их размера. Но отправка некоторых образцов в лабораторию и рассмотрение их под микроскопом показало, что в них нет ядер или митохондрий — типичных компонентов эукариотических клеток. Вместо этого Гро обнаружил внутри гранулы серы; «Она больше походил на крупную нитчатую серную бактерию, с той разницей, что не казалась многоклеточной», — сказал Гро на пресс-конференции.
Фото: gizmodo.com
Генетическая информация T. magnifica хранится в серии пузырьков, называемых пепинами, которые вытянуты по всей длине существа. В соответствующей статье Perspectives Петра Энн Левин, биолог-микробиолог из Вашингтонского университета в Сент-Луисе, которая не имеет отношения к новому исследованию, сказала, что это загадка, как такой большой бактерии, как T. magnifica, удаётся координировать свой рост и развитие.
Исследовательская группа секвенировала и проанализировала геном T. magnifica и выявила, как размножается бактерия: один конец удлинённой бактерии сужается, разделяя клетку T. magnifica на две части. Геномный анализ показал, что бактерия имеет длинный геном — около 12 миллионов пар оснований, что примерно в два раза больше, чем у некоторых родственных бактериальных геномов.
Истинный ареал обитания T. magnifica неизвестен. Пока что она была обнаружена только в нескольких местах в мангровых болотах Гваделупы. Её точная роль в экосистеме до сих пор неясна.
«Мангровые заросли и их микробиомы являются важными экосистемами для круговорота углерода», — сказала соавтор исследования Таня Войк, генетик из Объединенного института генома Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли, в лабораторном выпуске. «Если вы посмотрите на пространство, которое они занимают в глобальном масштабе, это менее 1% прибрежной территории по всему миру. Но когда вы затем посмотрите на хранение углерода, вы обнаружите, что они составляют 10-15% углерода, хранящегося в прибрежных отложениях».
Гро упомянул на пресс-конференции в понедельник, что в последние пару месяцев T. magnifica не присутствовала, поэтому активность бактерии может быть сезонной. Но её присутствие в первую очередь является показателем того, что в царстве больших бактерий есть ещё что-то. «Более философский характер носит вопрос о том, представляет ли T. magnifica верхний предел размера бактериальной клетки», — добавил Левин. «Это кажется маловероятным, и, как показало исследование Volland et al. иллюстрирует, бактерии бесконечно адаптируются и всегда удивляют — и их никогда нельзя недооценивать».
Фото: gizmodo.com
Конечно, в случае с T. magnifica слово «микроб» на самом деле не применимо. В зависимости от того, сколько ещё массивных бактерий будет обнаружено, учёным, возможно, придется начать рассматривать термин «макроб».