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这些圆圆的连成串,像珍珠一样的小颗粒是……细菌

本帖由 漂亮的石头2015-11-22 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

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    关于海洋科学有哪些有趣的研究和结论?

    [​IMG] 梅洋汤,心怀敬畏

    转载请一定注明原作者和出处。

    世界上最大的细菌(们)几乎全都是海洋里发现的,而且它们大多都是硫化细菌。以下全凭记忆来写(paper 都在旧电脑里面,旧电脑拿去修了),有偏差还请大家指正。

    目前发现的最大的细菌叫 Thiomargarita namibiensis. 这个名字的前半截 Thio 是指和硫相关的,margarita 可不是大家熟悉的那种蘸着盐粒的酒,在拉丁语中 margarita 指『闪耀着柔和光泽的珍珠项链』,像这样的:

    [​IMG]

    而这个名字的后半截是指纳米比亚,这种细菌第一次被发现的地方。纳米比亚的海边淤泥富含有机物,这些有机物被厌氧生物降解后生成很多硫化氢。我们知道硫化氢对人和动物是有毒的,但是硫化细菌可喜欢硫化氢了,因为它们可以通过氧化硫化氢获得能量,这也是它们被叫做硫化细菌的原因。我们的主角 Thiomargarita namibiensis 也是其中一员。

    故事源自 Heide N. Schulz 去纳米比亚的一次海边采样。1997 年,她和同事应邀去纳米比亚进行短期出海和岸边考察。纳米比亚的海边淤泥好臭,因为有很多硫化氢产生,可是这对于微生物学家可是洞天福地,大家忙着采样看各种各样的细菌。

    Heide 注意到这些淤泥里经常会飘着一些带状的东西,里面有很多又大又圆的细胞。一开始像大家一样,大家觉得这可能是什么小鱼小虾的卵吧,因为它们的个头太大了,完全超出了当时对细菌大小的想象。

    当然了,微生物学家是来自于『不使用显微镜不舒服斯基』星球的神奇种族,不把任何手边能看的东西看一下显微镜,就会浑身不舒服。Heide 就是其中之一。她夜以继日的观察了好几个月的细胞形态,又进行了对细菌特有基因的检查,终于确定这种巨大个头的细胞是细菌,属于 Gamma Proteobacteria。

    Thiomargarita namibiensis 到底有多大?请看下图

    [​IMG]

    白色箭头所指的那个白色茧型物体就是一个 Thiomargarita 的细胞,图上那个是一只果蝇。可以看到这个细胞大概有 500 微米的直径,比果蝇的眼睛还稍微大一点点,说明什么?这是我们能用肉眼看到的单个细菌!去年的一次调查中,这个记录被一个直径达 900 微米的 Thiomargarita 细胞刷新。

    而 Thiomargarita 通常是成链状存在的,有共同的外膜系统,在自然状态下是这个样子的

    [​IMG]

    [​IMG]

    [​IMG]

    是不是很像珍珠项链?这个名字真是起得非常漂亮~

    近看这些美丽的细菌

    [​IMG]

    上面这些小颗粒都是硫颗粒,在光学显微镜下面会闪烁夺目的光彩,非常漂亮。神奇的是这些硫颗粒在硫化细菌体内不是固体,而是以胶状液体形式存在。这在化学家眼中是非常不可思议的事情。

    Thiomargarita 之所以长这么大,是因为细胞中间有个大的 vacuo,里面充满了硝酸盐。在氧气缺乏的时候,Thiomargarita 就可以利用储备的硝酸盐来把有毒的硫化氢『氧化』,一来获得能量,二来减少硫化氢毒害。

    话说纳米比亚还专门为这种美丽的细菌发型了邮票,实在是很讲义气呀

    [​IMG]

    哈哈哈哈哈哈,刚刚发现我国也可以自主造出 Thiomargarita,不信你看

    [​IMG]

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