6月24日，由美国劳伦斯伯克利国家实验室等机构组成的研究小组在24日发行的《科学》杂志上发表文章称，发现了最大长度可达2厘米的巨大细菌。目前，这种细菌被命名为华丽硫珠菌(Thiomargarita magnifica)，无需借助显微镜就可用肉眼看到，成为有史以来最大的细菌。

  细菌是一种极其多样化的生物，它们在地球上生活了数十亿年，演化占据了各种生态位令人眼花缭乱。尽管如此大多数细菌都是由直径约2微米的简单细胞构成，即便是较大的可以达到750微米。

  以往人们人为的细菌长度只有1/500毫米左右，该团队表示这一发现颠覆了传统的细菌概念。据介绍科研团队Thiomargarita magnifica这是在西印度群岛中的小安德列斯群岛的在瓜德罗普岛沉没的红树林中，发现的一种附着在落叶上的丝状生物。属于硫株菌属，被叫做magnifica，中文翻译叫华丽硫株菌，它颠覆了人们以往对细菌尺寸的标准。

  这个物种进化出的丝状细胞比其他所有已知的巨型细菌大约50倍，比正常的大5000倍，而且溶液可见，在培养皿中就可以观察到。细如粉丝的丝线微妙的悬浮在树叶的碎片之上，可实际上这种存在是单体细菌细胞。尽管这种细菌在肉眼下是可见的，但显微镜显示了意想不到的复杂性。该项目的领导人描述了这种巨型丝状细菌的形态、基因组特征以及生命周期。研究人员怀疑这种创纪录适应的部分原因是它拥有惊人数量的重复基因。这种能力被称为多倍体，对于大多数细菌来说，在其细胞的细胞质中自由漂浮，而这种细菌物种使其DNA更有组织。观察发现这些细菌的细胞中包含了DNA簇，这些细胞位于隔室之中。

  隔室被膜包裹，该研究小组将这些膜称为“pepins”也是水果的核的意思。这些有组织的pepins和大多数细菌细胞中自由漂浮的DNA形成鲜明的对比。

  基因测序显示，magnifica含有数十万个基因组拷贝，这些拷贝散布在整个细胞中，加起来大约是大多数细菌中基因数量的三倍。是多倍体的一种极端的例子。该项目负责人表示这个项目最大的惊喜是意识到这些遍布整个细胞的基因组副本实际上包含在一个有膜的结构中，这些细胞特征可能会让生物体生长到异常大的尺寸绕开了生物物理和生物能量对生长的一些限制。

  早在2009年这种细菌就被当地瓜德罗普岛的安德烈斯大学的海洋生物学家Olivier Gros发现，但当时的研究重点是海洋红树林系统，当他在红树林沉积物中寻找氧化硫的共生体时。第一次在腐烂的红树林树叶表面发现了这种像细粉丝的生物，把装有这种生物的水收集到试管中，就能发现它们像轻盈的丝线随着树叶的碎屑漂浮。但当时还无法确定这种生物到底属于什么。

  在接下来的几年里，研究人员进行显微镜研究并意识到这是一种氧化硫的原核生物。又过了几年才对其进行了基因测序，确定是硫株属的细菌并为其命名。而在现在的研究中发现，红树林及其微生物组是碳循环的重要生态系统，这种氧化硫，碳固定的细菌在红树林中有重要作用。它在加勒比海的红树林生态系统的沉积物上生长繁殖，在新陈代谢方面，进行一种类似植物光合作用的过程的化学合成。华丽硫株菌是第一个，也是目前唯一一个被发现以真核生物的方式在膜结合的细胞器中明确分离其遗传物质的细菌，这模糊了原核生物和真核生物的界限。

  对于研究人员来说，接下来还用很多工作要做。如被叫做的pepins的新细胞器是否在极端尺寸的进化中发挥了作用。以及这种新细胞器是否存在于其他细菌物种中。Pepins的精确形成以及这些结构内外的分子过程是如何发生和被调节的都需要进一步的调查。

  原文：

  A centimeter-long bacterium with DNA contained in metabolically active, membrane-bound organelles. DOI: 10.1126/science.abb3634