Сантиметровая бактерия: учёные нашли самого крупного микроба в мире

Когда мы говорим «бактерии», мы обычно представляем что-то микроскопическое, что можно разглядеть только в мощный микроскоп. Но природа любит нарушать правила. Оказывается, среди бактерий есть настоящие гиганты, которые видны невооружённым глазом. И один из них был обнаружен совсем недавно — в мангровых зарослях Гваделупы.

За последние несколько десятилетий микробиологи обнаружили бактерии, которые достаточно велики, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом. В 2022 году биолог Оливье Грос опубликовал свое открытие еще более крупной бактерии — необычной нитевидной Thiomargarita magnifica, найденной в мангровых зарослях Гваделупы в Карибском бассейне. Видимые невооруженным глазом, эти нитевидные организмы окисляют серу для получения пищи и могут достигать сантиметра в длину.

Сантиметр! Для бактерии это как для человека вырасти до размеров небоскрёба. Но как такое возможно? Ведь у бактерий нет сложных систем транспорта, как у нас. Они полагаются на диффузию — молекулы просто перетекают туда, где их меньше. А диффузия эффективна только на очень коротких расстояниях.

Большинство бактерий укладываются в 1–10 микрометров. Этого достаточно, чтобы кислород и питательные вещества успевали проникнуть внутрь, а отходы — выйти наружу. Если клетка становится слишком большой, соотношение поверхности к объёму падает, и она просто задохнётся или умрёт от голода.

Так как же гиганты выживают?

Бактерии

Бактерии — это одноклеточные прокариоты. У них нет ядра и мембранных органелл. Они размножаются делением и могут быть шариками, палочками или спиралями. Обычно их размер — 0,4–3 кубических микрометра. Но исключения были всегда.

Например, Epulopiscium fishelsoni, живущая в кишечнике рыб-хирургов. Она достигает 700 микрометров — это уже можно разглядеть без микроскопа. У неё в клетке рассредоточено множество копий ДНК, и каждая работает как маленькая фабрика, производя белки прямо там, где они нужны. Плюс она покрыта жгутиками и активно двигается, помогая перемешивать содержимое клетки.

Но Thiomargarita magnifica пошла ещё дальше. У неё есть огромная центральная вакуоль — заполненный водой и нитратами мешок, который занимает 73% объёма клетки. Он оттесняет всё остальное к стенкам, сокращая расстояние для диффузии. А геном у неё не один, а тысячи — они хранятся в маленьких мембранных пузырьках, которые назвали «пепинами». Каждый пепин отвечает за свой участок клетки.

Учёные пока не до конца понимают, как работают пепины, но подозревают, что это нечто среднее между бактериальной ДНК и настоящими органеллами эукариот.

Мы открыли лишь малую часть видов, живущих на Земле. Из 8,7 миллионов предполагаемых видов 86% ещё ждут своего часа. Кто знает, какие гиганты прячутся прямо у нас под носом?