無菌空間を除けば、私たちの周囲には常に肉眼では見ることのできない小さな微生物が存在しています。ウイルスや細菌、水中のダニやプランクトンなど、微視的な領域では全く新しい世界が広がります。しかし今回、研究者らは、これらの生物についてのこれまでの理解を根底から覆す新しい細菌を発見した。
新種の細菌は巨大だ
ほとんどの細菌種の長さは 1 ～ 5 マイクロメートルです。以前の記録保持者、Thiomargarita namibiensis は、驚異的な 750 マイクロメートルです。しかし、まったく新しい細菌はさらに一歩進んでいます。新しい研究によると、標本の長さは平均 9,000 マイクロメートル、つまり 0.9 センチメートルです。記録されている最大の個体は、なんと2センチメートルもありました。これは通常のイエバエよりも長く、肉眼でも確認できます。
これまでの研究では、細菌が既知の平均値よりはるかに大きくなるはずがない、と考えられてきました。これは、細菌の分子が環境と交換する距離に関連していました。栄養素は外膜から内側に、毒素は内側から外側に取り込まれなければなりません。距離が遠すぎると生物は生きていけません。
ティオマルガリータ マグニフィカ: 巨大細菌
しかし、科学がチオマルガリータ・マグニフィカと名付けたこの新しい生物内のさまざまな物質は、どのようにして想定される長距離をカバーできるのでしょうか?溶液は水で満たされた袋であり、総体積の 73 パーセントを占めます。この袋は細菌の細胞をその外膜に押し付けます。そこでは栄養素の交換が非常に簡単に行われます。次に大きい細菌、Thiomargarita namibiensis もこのように機能します。
興味深いことに、この生物は約10年前に発見されました。しかし、当時はそれが単細胞生物であることはおろか、細菌であることも知られていませんでした。この認識が得られたのはつい最近のことです。
進化におけるミッシングリンク?
しかし、ティオマルガリータ マグニフィカを特別なものにしているのは、その大きさだけではありません。この細菌のゲノムも膨大です。その中には、なんと 1,100 万塩基対と約 11,000 個の遺伝子が見つかります。これは、ほとんどの細菌の 3 倍です。ゲノムは非常に反復的でもあり、研究者らは50万以上のコピー配列を見つけることができた。
さらに、すべての DNA はメンブレンバッグに含まれています。しかし、これはより複雑な生命体によく見られる現象です。他の細菌では、DNA は細胞内を自由に浮遊しています。これにより、真核生物と原核生物という 2 つの主要な生命体の分類の境界があいまいになります。将来的には、Thiomargarita magnifica によって、ヒトのような複雑な細胞の進化について新たな結論が導き出せる可能性があります。
ところで、私たちは細菌に囲まれているだけではなく、 私たちの体内にも多くの細菌が住んでいます。
出典: 「膜結合細胞小器官で区画化された DNA を持つセンチメートル長の細菌」 (2022 年、コールド スプリング ハーバー研究所)