新型無柄絲狀硫化菌Ca.T.magnifica的特點

通常提到微生物，是指肉眼難以看清，小到需要借助光學顯微鏡甚至電子顯微鏡才能觀察到的微小生物的總稱。但是最近Jean-Marie Volland等人發現了一種肉眼可見的細菌，這或將顛覆人們對于微生物的認知。

大多數細菌的細胞長度在2μm左右，最大的可以達到750μm左右；這些細胞長度在幾十甚至上百微米的細菌被稱為巨型細菌。這些巨型細菌的存在也為科學家們提出了這樣一個問題：自然界中是否還存在更加巨大的細菌？

Volland等人便發現了一種來自海洋硫化物的新型無柄絲狀硫化菌，長度超過目前所有已知巨型細菌約50倍，達到了肉眼可見的厘米級別。這是一種絲狀的單細胞生物，被發現于加勒比海的紅樹林中，長度能夠達到2cm。他們將這種細菌命名為Thiomargarita magnifica（以下簡稱為Ca.T.magnifica）。

Ca.T.magnifica比以前我們認識的任何單細胞原核生物都大得多，Volland等人使用了熒光染料、激光共聚焦掃描顯微鏡和具投射功能的電子顯微鏡來研究這種巨大的微生物，引人注目的是，所有的技術都表明，每一根纖維在其長度內幾乎都是一個連續的細胞，沒有分裂間隔，這表明這種巨大的細菌是一種單細胞生物。

我們知道細菌是一種原核生物，原核生物和真核生物相比最大的區別便是真核生物具有核膜包被的遺傳物質，而原核生物則沒有明顯的核膜。與其他的細菌相比，Ca.T.magnifica的基因并不像其他原核生物那樣，能夠在細胞內自由漂浮，而是被包裹在一層生物膜中，這有點類似于真核生物。

Volland等人還發現Ca.T.magnifica是一種具有大基因組的多倍體細胞，即它的細胞中含有大量的基因組拷貝，這與其他巨型細菌類似。多倍體已被證明可以降低基因的選擇壓力，這些巨型細菌細胞中的基因組廣泛分布在整個細胞當中，從而支持了局部分子機制和整體細胞生長的需求，以使它們的細胞體積能夠生長的更大。而Ca.T.magnifica和其他巨型細菌不同的是，它的基因組拷貝數足足比其他巨型細菌高出一個數量級。

Ca.T.magnifica的發現顛覆了“微生物是只能用顯微鏡才能看到的微小生命”這一觀點，這一觀點很有可能阻止人們發現更多的巨型微生物，大而復雜的微生物可能隱藏在更顯而易見的地方。也許Ca.T.magnifica并不是自然界中最大的微生物，也許人們還會發現更加巨大的微生物，研究它們罕見的生物特征可以使人們在了解生物復雜性的進化中更進一步。

【參考文獻】

[1] Jean-Marie Volland et al., A centimeter-long bacterium with DNA compartmentalized in membrane-bound organelles. biorxiv. doi: https://doi.org/10.1101/2022.02.16.480423