מה הגודל של החיידק הגדול ביותר?

Thiomargarita magnifica הוא חיידק הגדל כחוטים לבנים ודקים בביצת מנגרוב קריבית. כשמדענים תיארו אותו ב-2022, הוא היה החיידק הגדול ביותר הידוע. כל חוט הוא תא בודד, שאורכו כ-9 מילימטרים בממוצע ועד 2 סנטימטרים. בניגוד לכמעט כל החיידקים האחרים, אפשר לראות אותו בלי מיקרוסקופ.

גודל

אורכם של רוב החיידקים כ-2 מיקרומטרים; מיקרומטר הוא אלפית המילימטר. לפני 2022 התאים החיידקיים הגדולים ביותר הידועים הגיעו לכ-750 מיקרומטרים (0.75 מילימטרים). תאים של קרוב משפחה, Thiomargarita namibiensis, מגיעים לגודל הזה, ואורכם הממוצע 180 מיקרומטרים. החוקרים שתיארו את T. magnifica כתבו שהוא גדול פי כ-50 מכל שאר חיידקי הענק הידועים.

במחקר שלהם, חוטים עם ניצנים בקצה היו באורך ממוצע של 9.7 מילימטרים, וחלקם הגיעו ל-20 מילימטרים. המאמר שפורסם מציין שאורך התא הממוצע הוא יותר מ-9,000 מיקרומטרים, כלומר יותר מ-9 מילימטרים. החוקרים צילמו חוטים שלמים בתלת-ממד באמצעות קרני רנטגן ומיקרוסקופים לייזריים. הם מצאו שכל חוט הוא תא רציף אחד, ללא דפנות המחלקות אותו, פרט לקצה ממש, שבו הוא מנתק מעצמו אחד עד ארבעה תאי בת קטנים.

השוואות גודל

• תא ממוצע ארוך בערך פי 4,500 מחיידק E. coli, שאורכו כ-2 מיקרומטרים.
• אילו חיידק E. coli הוגדל לגובהו של אדם בגובה 1.7 מטרים, אורכו של T. magnifica בקנה המידה הזה היה כ-7.7 קילומטרים. זה רוב גובהו של הר אוורסט, 8,849 מטרים.
• תא ממוצע ארוך בערך פי 12 מהתאים הגדולים ביותר של קרוב המשפחה T. namibiensis.
• תא ממוצע ארוך בערך כמו פול קפה ירוק, שאורכו הממוצע 9.6 מילימטרים.
• התאים הארוכים ביותר, שאורכם 2 סנטימטרים, ארוכים בערך כמו רוחבו של סנט אמריקאי.

איך תא אחד גדל כל כך

מצפים מחיידקים להישאר זעירים, משום שהם מעבירים חומרים כימיים בתוך התא בדיפוזיה, התפשטות איטית של מולקולות, שפועלת היטב רק על פני כמה מיקרומטרים. החוקרים סבורים שהמבנה יוצא הדופן של T. magnifica עוזר לו לעקוף חלק מהמגבלות האלה.

כ-73% מנפחו של כל תא הוא שק מרכזי גדול, הנקרא חלולית. הציטופלזמה, התוכן הפעיל של התא, יוצרת רק שכבה דקה בעובי כ-3 מיקרומטרים סביב השוליים. בשכבה הזאת יש מדורים קטנים רבים העטופים בקרומים, ובהם ה-DNA של התא והמנגנון לייצור חלבונים. החוקרים כינו אותם פפינים, על שם הזרעים הקטנים שבפירות כמו אבטיח או קיווי.

מדורים כאלה לא נראו בחיידקים קודם לכן. התא נושא גם עותקים רבים מהגנום שלו, מכלול הגנים שלו: מוערך שיש בו 37,000 עותקים לכל מילימטר, כלומר כ-740,000 בתא שאורכו 2 סנטימטרים.

היכן הוא חי וכיצד הוא ניזון

החיידק נמצא בביצות מנגרוב רדודות ומלוחות בגוואדלופ, אי באנטילים הקטנים שבים הקריבי. הוא גדל באשכולות של חוטים לבנים הצמודים לעלים שקועים של עץ המנגרוב האדום, Rhizophora mangle. השם magnifica מתייחס לגודלו יוצא הדופן.

הגנום שלו באורך של כ-12 מיליון זוגות בסיסים, וזוג בסיסים הוא שלב אחד בסולם ה-DNA. זה גדול כמו הגנום של שמרי אפייה. הגנום של החיידק כולל גנים רבים להפקת אנרגיה מתרכובות גופרית ולבניית מזון מפחמן דו-חמצני.

מקורות

• A centimeter-long bacterium with DNA contained in metabolically active, membrane-bound organelles. Volland et al., Science, 2022.
• A centimeter-long bacterium with DNA compartmentalized in membrane-bound organelles. Volland et al., bioRxiv, 2022.
• How big is an E. coli cell and what is its mass?. In Cell Biology by the Numbers. Milo and Phillips, Garland Science.
• 8,848.86 metres. That's the height of Mt Everest now. The Kathmandu Post, 2020.
• Morpho-Physicochemical, Bioactive, and Antioxidant Profiling of Peruvian Coffea arabica L. Germplasm Reveals Promising Accessions for Agronomic and Nutraceutical Breeding. Cueva-Carhuatanta et al., Plants, 2025.
• Severe Weather 101: Hail Basics. NOAA National Severe Storms Laboratory.