How big is Cea mai mare bacterie?

Thiomargarita magnifica este o bacterie care crește sub formă de fire subțiri și albe într-o mlaștină de mangrove din Caraibe. Când oamenii de știință au descris-o în 2022, era cea mai mare bacterie cunoscută. Fiecare fir este o singură celulă, cu o lungime de aproximativ 9 milimetri în medie și de până la 2 centimetri. Spre deosebire de aproape toate celelalte bacterii, poate fi văzută fără microscop.

Dimensiune

Majoritatea bacteriilor au aproximativ 2 micrometri lungime, un micrometru fiind o miime de milimetru. Înainte de 2022, cele mai mari celule bacteriene cunoscute atingeau aproximativ 750 de micrometri (0,75 milimetri). Celulele unei specii înrudite, Thiomargarita namibiensis, ating această dimensiune și au o lungime medie de 180 de micrometri. Cercetătorii care au descris specia T. magnifica au scris că aceasta este de aproximativ 50 de ori mai mare decât toate celelalte bacterii gigant cunoscute.

În studiul lor, firele cu muguri la vârf aveau în medie 9,7 milimetri lungime, iar unele atingeau 20 de milimetri. Lucrarea publicată indică o lungime medie a celulei de peste 9.000 de micrometri, adică de peste 9 milimetri. Cercetătorii au obținut imagini tridimensionale ale firelor întregi cu raze X și cu microscoape laser. Ei au constatat că fiecare fir era o singură celulă continuă, fără pereți despărțitori, cu excepția chiar a vârfului, unde firul desprinde, prin strangulare, de la una până la patru celule-fiice mici.

Comparații de dimensiune

O celulă medie este de aproximativ 4.500 de ori mai lungă decât o bacterie E. coli, care are aproximativ 2 micrometri lungime.
Dacă o bacterie E. coli ar fi mărită până la înălțimea unei persoane de 1,7 metri înălțime, T. magnifica la aceeași scară ar avea aproximativ 7,7 kilometri lungime. Această lungime reprezintă cea mai mare parte din înălțimea Muntelui Everest, de 8.849 de metri.
O celulă medie este de aproximativ 12 ori mai lungă decât cele mai mari celule ale speciei înrudite T. namibiensis.
O celulă medie are aproximativ aceeași lungime cu un bob de cafea verde, care are în medie 9,6 milimetri.
Cele mai lungi celule, de 2 centimetri lungime, sunt aproximativ la fel de lungi cât este de lat un cent american.

Cum ajunge o celulă atât de mare

Se așteaptă ca bacteriile să rămână minuscule, deoarece își deplasează substanțele chimice în interiorul celulei prin difuzie, adică răspândirea lentă a moleculelor, proces care funcționează bine doar pe distanțe de câțiva micrometri. Cercetătorii consideră că structura neobișnuită a speciei T. magnifica o ajută să ocolească unele dintre aceste limite.

Aproximativ 73% din volumul fiecărei celule este un sac central mare, numit vacuolă. Citoplasma, conținutul activ al celulei, formează doar un strat subțire, gros de aproximativ 3 micrometri, la margine. Acest strat cuprinde multe compartimente mici, învelite în membrane. Compartimentele conțin ADN-ul celulei și mecanismele de producere a proteinelor. Cercetătorii le-au numit „pepins”, după semințele mici din fructe precum pepenele verde sau kiwi.

Compartimente de acest fel nu mai fuseseră observate la bacterii. Celula poartă, de asemenea, multe copii ale genomului său, adică ale întregului set de gene: se estimează că sunt 37.000 de copii pe milimetru, adică aproximativ 740.000 într-o celulă de 2 centimetri.

Unde trăiește și cum se hrănește

Bacteria a fost găsită în mlaștini de mangrove sărate și puțin adânci din Guadelupa, o insulă din Antilele Mici, în Caraibe. Crește în ciorchini de fire albe, atașate de frunzele scufundate ale mangrovei roșii, Rhizophora mangle. Numele magnifica se referă la dimensiunea ei excepțională.

Genomul ei are aproximativ 12 milioane de perechi de baze, o pereche de baze fiind o treaptă a scării ADN-ului. Aceeași dimensiune are și genomul drojdiei de panificație. Genomul cuprinde multe gene pentru obținerea energiei din compuși ai sulfului și pentru producerea hranei din dioxid de carbon.