生科医学|人家细菌肉眼都看不见 它却能长到2厘米长( 二 )
根据这种简单的过程就可以推断出,细菌的细胞理应该不会太大才是 。
但实际上,细菌都很小还有一些另外的进化因素,那就是它们在营养摄入的时候,如果细胞太大的话,其实对它们也是非常不利的,因为那样营养需要在细胞中流动更长的时间 。
换句话说,如果细菌的细胞很大,它的进食效率就会很低,这样会损耗掉很多能量,对于生物来说肯定是不利的 。
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所以,细菌的尺寸越小,它们就越节能和稳定,它们也就能够以较少的能量投入将其营养物质运入和代谢废物运出细胞 。
当然,节约的能量可以让它们繁殖更多 。自然选择很容易找到最优的生存方案,因此就进化上来说,细菌也不应该太大才是 。
那么,为什么这次新发现的细菌——T. magnifica能长这么大呢?
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2cm的细菌维持细胞稳定?
其实,现在没人知道T. magnifica为什么可以长这么大,但是有一些原因让它在这么大的情况下也不至于被自己毒死或饿死 。
1999年的时候,研究人员在纳米比亚海岸附近发现了火龙果种子大小的巨型噬硫细菌,当时研究人员发现,这种巨型细菌的细胞内容被一个巨大的、充满水和硝酸盐的囊挤压到细胞壁处,它们执行生命活动的部分都沿着细胞边缘存在的,这是它们很大且能生存下去的原因 。
T. magnifica和这种巨型噬硫细菌的情况是差不多的,它们也拥有巨大的、包含水的囊——大约占了它们总体积的73% 。
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事实上,因为这两种细菌都拥有这种相似的遗传特性,它们被归为同一个属——硫珠菌属,而T. magnifica也像它们的近亲——巨型噬硫细菌一样,它们的细胞内容物也被这个囊挤到了细胞边缘 。
不过,相对于硫珠菌属的其它细菌,T. magnifica还拥有一个囊——一个类似细胞核功能的结构,把所有的DNA都包裹在其中 。
其实,T. magnific有点像介于原核细胞和真核细胞之间的细胞结构,所以这项研究的研究人员直言:是时候重新思考我们对真核生物和原核生物的定义了 。
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拥有了保护DNA的结构会后,T. magnific自然也就拥有了更多的基因组,经过测序后,研究人员发现T. magnific拥有 1100 万个碱基,其中包含大约 11000 个清晰可辨的基因,将近普通细菌的3倍 。
基因变多了之后,它自然有资格变得更加复杂,这也是它们可以变得更大的原因之一 。
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最后
其实,单细胞生物的细胞变得更大之后,也是有很明显的生存优势,因为这增加了它们的表面积,可以更好、更多地吸收营养物质,同时由于体型变大了也更不容易被别的微生物吃掉 。
当然,现在T. magnific长这么大的进化目的还有待进一步研究,但无论如何,这是“细菌界”的奇迹(qipa) 。
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