世界最大の細菌が発見されました！蚊より大きい！

レビュー専門家：Ji Shi Life Field Observer 私たちの周囲には無数の細菌が存在しますが、個々の細菌は非常に小さいため、目に見えません。ほとんどの細菌の直径は 0.5 ～ 5 μm で、顕微鏡でしかその本当の姿を垣間見ることができません。しかし、科学者たちは最近、最大2センチにもなる「巨大細菌」を発見し、細菌界に対する人々の認識を変えた。

この研究はサイエンス誌に掲載された。

出典: science.org

チオマカリア・オルナテの発見

フランス・アンドレス大学のオリビエ・グロス氏は、カリブ海のグアドループ諸島のマングローブ林で、フランドルマングローブの葉の表面に生育する奇妙で長い白い生物を発見した。 5年間の研究を経て、米国ローレンス・バークレー国立研究所の海洋生物学者ジャン=マリー・ヴォランド氏とその研究チームは、ついにこれが実際に細菌であることを確認しました。それは世界最大の細菌、チオマルガルダムです。

肉眼で見える白い装飾的なチオカルプス

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今回発見されたSulfatoma flamboyantumは人類史上初めて発見された巨大細菌ではありませんが、1997年に科学者らが発見したナミビアのSulfatoma flamboyantumを上回るものです。Thiomargard namibiaとThiomargardはThiomargardaceae科に属します。その長さは0.75mmに達します。通常の細菌と比較すると、細菌の中でも「巨人」とみなされます。同時に、「世界最大の細菌」の記録を20年以上維持してきました。

チオマルガリツム・ナミビアエのカラー顕微鏡写真

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チオマルガードの体長は2cmにも達し、細菌界では「巨人」とも言える存在です。これは、知られている最大の細菌の 50 倍の大きさであり、ほとんどの細菌の 5,000 倍の大きさです。まさにこのため、伊達チームはこれまでこれを細菌とはみなしていなかった。

巨大細菌と他の一般的な微生物の比較

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チオマルガードは糸状の外観を持つ単一の細菌細胞です。白いので白い「パスタ」のように見えます。

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チオマルガードは硫黄酸化ガンマプロテオバクテリアであり、史上最大の細菌であるだけでなく、遺伝物質が真核生物の方法で分離されたことが発見された最初の、そして現在のところ唯一の細菌でもあります。

細菌の特徴

チオマルガードは大きくても細菌なので、ここで細菌の特徴についておさらいしておきましょう。

細菌の主な構成要素は細胞膜、細胞質、核質、細胞壁です。一部の細菌は、カプセル、線毛、鞭毛など、他の細菌にはない特殊な構造を持っています。

細菌パターン図

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細菌はすべて原核生物であるため、一般的に単細胞で単純な構造をしています。細胞骨格と膜結合細胞小器官が欠けています。最もよく知られている例は、学校の生物学の教科書で学んだミトコンドリアと葉緑体です。細菌は、スピロヘータ、ビブリオ、スピロヘータ、放線菌、桿菌、球菌、マイコプラズマ、リケッチア、クラミジアなどを含む、最大かつ最も多様な微生物のグループです。

原核生物における二分裂のプロセス、出典 |ウィキペディア

細菌は主に無性二分裂によって繁殖します。細菌が一定期間成長すると、核様体は一度分裂して同じ大きさの核様体 2 つを形成し、新しい核が両側に移動します。最終的に細胞は2つに分裂し、元の細胞の中心に新しい細胞膜が形成されます。そして細胞分裂は継続的なプロセスです。一部の細菌は分裂後、娘細胞が分離して個々の細菌を形成しますが、連鎖球菌や連鎖桿菌などのように分離せずに独自の特別な配列を形成する細菌もあります。

チオマルガードはなぜこんなに大きいのですか?

1950年代初頭、アメリカの科学者シェクターらは、細菌細胞の成長が速いほど、細胞が大きくなることを発見しました。さらに重要なのは、この研究では画期的な数式を使用して細菌のサイズと増殖率の関係を説明したことです。つまり、細胞の増殖率がわかっていれば、細胞のサイズを比較的正確に推測できるということです。

一般的に、細菌のサイズが大きくなるほど、栄養素が細胞内に入りにくくなり、細菌が大きく成長する能力が大幅に制限されます。研究者たちは、チオマルガードがこれほど大きく成長できるのは、より進化した細胞と複雑な組織を持ち、それによって表面積が増大し、より多くの栄養素とエネルギーを吸収できるからであると考えている。さらに、チオマルガリータがマングローブの硫黄含有水の底にある堆積物中の硫黄の化学エネルギーを有効活用する能力も、その巨大さの理由の 1 つです。

チオマルガルド・フランボヤンタスの発見は細菌に関する人々の理解を覆したが、人類の微視的世界の探究は決して止まらなかった。微生物に関する人類の知識と研究への道のりは、まだ長く困難なものである。