Bám vào các mảnh vụn ngập nước trong rừng ngập mặn biển nông ở Caribe thuộc Pháp, các vi sinh vật dạng sợi – hoàn toàn có thể nhìn thấy bằng mắt thường – đã giành được danh hiệu vi khuẩn lớn nhất từng được biết đến.

Với chiều dài khoảng 1 cm, chúng có kích thước và hình dạng gần bằng lông mi người, đánh bại đối thủ với kích thước gấp khoảng 5.000 lần các loại vi khuẩn đa dạng trong vườn và gấp 50 lần kích thước của vi khuẩn từng được coi là khổng lồ. Về mặt con người, điều này giống như việc nhìn thấy một người cao bằng đỉnh Everest.

Sinh vật nhân sơ được phát hiện bởi Olivier Gross, một nhà sinh vật học tại Đại học Antilles vào năm 2009, và quan sát thấy chúng lắc lư nhẹ nhàng trong vùng nước giàu lưu huỳnh giữa các rừng ngập mặn của quần đảo Guadeloupe. Gross nói trong một cuộc họp báo rằng vi khuẩn bám vào lá, cành, vỏ sò và chai bị chìm trong đầm lầy nhiệt đới.

Ban đầu, ông và các đồng nghiệp nghĩ rằng chúng có thể là những sinh vật nhân chuẩn phức tạp hoặc có thể là một loạt các sinh vật có liên quan. Nhưng nhiều năm nghiên cứu về di truyền và phân tử đã phát hiện ra rằng trên thực tế, mỗi vệt là một tế bào vi khuẩn cao chót vót, có liên quan về mặt di truyền với các vi khuẩn oxy hóa lưu huỳnh khác. “Tất nhiên, đó là một bất ngờ lớn”, Jean-Marie Voland, một nhà vi sinh vật học tại Viện gen chung ở Berkeley, California, cho biết tại cuộc họp báo.

Gross và các đồng nghiệp của anh ấy đã đăng trong tuần này Một bài báo trên Science giải thích mọi thứ họ đã học được Về những vi khuẩn mới đáng gờm, mà họ đặt tên là Candidatus (California) Thiomargarita Magnifica.

Phát hiện của họ mở rộng hiểu biết của chúng ta về sự đa dạng của vi sinh vật theo những cách mà các nhà vi sinh vật học không bao giờ nghĩ là có thể. Các nhà khoa học trước đây đã đưa ra giả thuyết rằng kích thước của vi khuẩn sẽ bị giới hạn bởi một số yếu tố, bao gồm thiếu hệ thống vận chuyển nội bào, phụ thuộc vào sự khuếch tán hóa học kém hiệu quả và tỷ lệ bề mặt trên thể tích cần thiết để đáp ứng nhu cầu năng lượng. Tuy nhiên, kích thước của một California. T. Magnifica Theo Volland, tế bào này có cường độ cao hơn ít nhất hai lần so với mức tối đa dự kiến ​​mà vi khuẩn có thể đạt được về mặt lý thuyết.

Voland, Gross và các đồng nghiệp vẫn đang tìm hiểu cách thức – và chính xác tại sao –California. T. Magnifica Quản lý kích thước tuyệt đối của nó. Nhưng, cho đến nay, rõ ràng là California. T. Magnifica Nó oxy hóa hydro sunfua khỏi môi trường giàu lưu huỳnh và khử nitrat. Khoảng 75 phần trăm thể tích của tế bào là một túi nitrat dự trữ. Vỏ nang đè lên vỏ tế bào, hạn chế độ sâu mà chất dinh dưỡng và các phân tử khác cần khuếch tán.

Trong khi vi khuẩn có xu hướng có DNA trôi nổi, California. T. Magnifica Nó dường như có hơn nửa triệu bản sao bộ gen của nó được nhóm lại thành một số ngăn có màng bao bọc mà các nhà nghiên cứu đặt tên là pipiens, theo tên các hạt nhỏ trong quả. Sự phân bố của các pepinat trên các cạnh bên ngoài của vi khuẩn có thể cho phép sản xuất protein cục bộ, loại bỏ nhu cầu vận chuyển protein trong khoảng cách xa.

Bước tiếp theo trong việc nghiên cứu những vi khuẩn khổng lồ này là các nhà khoa học phải tìm ra cách nuôi chúng trong phòng thí nghiệm. Hiện tại, các nhà nghiên cứu thu thập các mẫu mới từ các khu rừng ngập mặn mỗi khi chúng cạn kiệt. Tuy nhiên, điều này thật khó vì chúng dường như có một vòng đời không rõ ràng hoặc theo mùa. Trong hai tháng qua, Gros đã không thể tìm thấy bất kỳ thứ gì. “Tôi không biết họ ở đâu,” anh nói.