How big is 最大的細菌?
9 毫米!
Thiomargarita magnifica是一種細菌，會在加勒比海的紅樹林沼澤中長成細細的白色絲狀物。科學家在2022年描述這種細菌時，它是已知最大的細菌。每一條細絲其實都是單一細胞，平均長約9公釐，最長可達2公分。和幾乎所有其他細菌不同，它不需要顯微鏡就能用肉眼看見。
大小
大多數細菌長約2微米，一微米是一公釐的千分之一。在2022年之前，已知最大的細菌細胞長約750微米（0.75公釐）。它的近親Thiomargarita namibiensis的細胞可以達到這個長度，平均為180微米。描述T. magnifica的研究人員寫道，它的體型是其他已知巨型細菌的約50倍。
在這項研究中，頂端帶有芽體的細絲平均長9.7公釐，有些甚至長達20公釐。發表的論文指出，細胞的平均長度超過9000微米，也就是超過9公釐。研究人員利用X光和雷射顯微鏡以三維方式為完整的細絲成像，發現每一條細絲其實都是一個連續的細胞，內部沒有分隔的細胞壁，只有在最尖端會分裂出一到四個小型的子細胞。
大小比較
- 一個平均大小的細胞，長度大約是一隻約2微米長的E. coli細菌的4500倍。
- 如果把E. coli細菌放大到身高1.7公尺的人那麼大，以同樣比例放大的T. magnifica長度大約會是7.7公里，這幾乎相當於聖母峰8849公尺高度的大半。
- 一個平均大小的細胞，長度大約是近親T. namibiensis最大細胞的12倍。
- 一個平均大小的細胞，長度和一顆生咖啡豆差不多，咖啡豆平均長9.6公釐。
- 最長的細胞可達2公分，長度和一枚一美分硬幣的直徑差不多。
一個細胞如何長得如此巨大
一般認為細菌的體型會維持微小，是因為它們在細胞內部靠擴散來運送化學物質，而擴散這種分子緩慢擴散的方式，只有在幾微米的範圍內才有效。研究人員認為，T. magnifica不尋常的構造，讓它得以突破部分這類限制。
每個細胞大約73%的體積，都是一個名為液泡的中央大型囊狀構造。細胞質是細胞執行各種功能的主要部分，卻只在邊緣形成一層約3微米厚的薄層。這層薄層中含有許多包裹著薄膜的小型胞器，內含細胞的DNA以及製造蛋白質的機制。研究人員將這些胞器稱為「pepin」，這個名稱源自西瓜、奇異果等水果中的小種子。
這種胞器在細菌中前所未見。這種細胞還帶有許多套基因組（也就是完整的基因組合）的副本：估計每公釐約有3.7萬套，一個2公分長的細胞中則約有74萬套。
棲息地和攝食方式
這種細菌是在加勒比海小安地列斯群島中的瓜地洛普島淺而鹹的紅樹林沼澤裡發現的。它會附著在紅樹（學名Rhizophora mangle）沉入水中的落葉上，長成一叢叢白色細絲。種名magnifica指的正是它異常巨大的體型。
它的基因組大約有1200萬個鹼基對，鹼基對就是DNA雙股螺旋梯子上的一個階梯。這個大小和麵包酵母的基因組差不多。基因組中含有許多基因，用來從硫化合物中獲取能量，以及利用二氧化碳合成養分。
參考資料
- 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.