How big is Największa bakteria?

Thiomargarita magnifica to bakteria, która rośnie jako cienkie białe nitki w karaibskim lesie namorzynowym. Gdy naukowcy opisali ją w 2022 roku, była największą znaną bakterią. Każda nitka to jedna komórka o średniej długości około 9 milimetrów (0,35 cala), a największe mają do 2 centymetrów (0,8 cala). W odróżnieniu od niemal wszystkich innych bakterii ta bakteria jest widoczna bez mikroskopu.

Rozmiar

Większość bakterii ma około 2 mikrometrów długości, przy czym mikrometr to tysięczna część milimetra. Przed 2022 rokiem największe znane komórki bakteryjne osiągały około 750 mikrometrów (0,75 milimetra). Komórki pokrewnej bakterii Thiomargarita namibiensis osiągają taki rozmiar, a średnio mają 180 mikrometrów. Badacze, którzy opisali T. magnifica, napisali, że przerasta ona wszystkie inne znane bakterie-giganty około 50-krotnie.

W ich badaniu nitki z pączkami na końcu miały średnio 9,7 milimetra długości, a niektóre osiągały 20 milimetrów. Opublikowana praca podaje średnią długość komórki jako ponad 9000 mikrometrów, czyli ponad 9 milimetrów. Badacze obrazowali całe nitki w trzech wymiarach za pomocą promieniowania rentgenowskiego i mikroskopów laserowych. Stwierdzili, że każda nitka jest jedną ciągłą komórką bez ścian dzielących, z wyjątkiem samego końca, gdzie od siebie odcina małe komórki potomne, od jednej do czterech.

Porównania rozmiarów

Średnia komórka jest około 4500 razy dłuższa niż bakteria E. coli, która ma około 2 mikrometrów długości.
Gdyby bakterię E. coli powiększyć do rozmiarów osoby o wzroście 1,7 metra, T. magnifica w tej samej skali miałaby około 7,7 kilometra długości. To większa część wysokości Mount Everestu, która wynosi 8849 metrów.
Średnia komórka jest około 12 razy dłuższa od największych komórek pokrewnej bakterii T. namibiensis.
Średnia komórka jest mniej więcej tak długa jak zielone ziarnko kawy, które ma średnio 9,6 milimetra długości.
Najdłuższe komórki, o długości 2 centymetrów, są mniej więcej tak długie, jak szeroki jest amerykański cent.

Jak jedna komórka osiąga taki rozmiar

Oczekuje się, że bakterie pozostaną maleńkie, ponieważ substancje chemiczne przemieszczają się w ich komórkach przez dyfuzję. Dyfuzja, czyli powolne rozprzestrzenianie się cząsteczek, sprawdza się tylko na odległość kilku mikrometrów. Badacze uważają, że niezwykła budowa T. magnifica pomaga jej obejść część tych ograniczeń.

Około 73% objętości każdej komórki zajmuje duży centralny pęcherzyk, zwany wakuolą. Cytoplazma, czyli robocza zawartość komórki, tworzy tylko cienką warstwę o grubości około 3 mikrometrów wzdłuż brzegu. W tej warstwie znajduje się wiele małych przedziałów otoczonych błonami. Zawierają one DNA komórki i aparat do wytwarzania białek. Badacze nazwali je pepinami, od małych nasion w owocach takich jak arbuz czy kiwi.

Takich przedziałów nie obserwowano wcześniej u bakterii. Komórka zawiera też wiele kopii swojego genomu, czyli pełnego zestawu genów: szacuje się, że kopii jest 37 000 na milimetr, czyli około 740 000 w komórce o długości 2 centymetrów.

Gdzie żyje i czym się żywi

Bakterię znaleziono w płytkich, słonych lasach namorzynowych na Gwadelupie, wyspie z grupy Małych Antyli na Karaibach. Rośnie w skupiskach białych nitek przyczepionych do zatopionych liści korzeniarza czerwonego, Rhizophora mangle. Nazwa magnifica odnosi się do jej wyjątkowych rozmiarów.

Jej genom ma długość około 12 milionów par zasad, przy czym para zasad to jeden szczebel drabiny DNA. Tyle samo ma genom drożdży piekarskich. Genom tej bakterii zawiera wiele genów do pozyskiwania energii ze związków siarki i do wytwarzania pokarmu z dwutlenku węgla.