科学者がカラビア湿地で数千倍の大きさの珍しい細菌を発見

マングローブディグアドループ。(ウィキメディア・コモンズ/ゴーティエ・ジェフロワ)

ジャカルタ - カリブ海の浅いマングローブの沼地で発見され、肉眼で見ることができるほどの大きさの春雨型の生物である最大の既知の細菌は、地球上で最も古代の生命体である細菌に何ができるかを再定義しています。

科学者たちは、チオマルガリータ・マグニフィカと呼ばれるこの細菌は、その大きさだけでなく、長さ約8分の1インチ(2cm)までの単細胞生物にとって巨大であるだけでなく、その内部構造が他の細菌と異なるため、重要であると言います。

生物の設計図であるDNAは、ほとんどの細菌のように細胞内に自由に浮かぶのではなく、多くの小さな膜結合嚢に含まれています。細胞内の膜結合構造は細胞小器官と呼ばれます。

「普通のサイズのバクテリアの何千倍もの大きさです。これらのバクテリアを発見することは、エベレスト山の高さまで人間に会うようなものです」と、米国エネルギー省の共同ゲノム研究所とカリフォルニア州の複雑系研究所の海洋生物学者Jean-Marie Vollandは、ジャーナル「Science」に掲載された研究のリーダーの1人であり、ロイター通信を6月24日に発表しました。

この細菌は、カリブ海のフランス諸島であるグアドループ島のいくつかの場所で発見されています。グアドループ沼地の硫黄が豊富な海水で、アンティル大学の微生物学者であり、研究の共同リーダーであるオリビエ・グロスによって最初に見られました。

「2009年、私はマングローブの木の沈んだ葉に長い白いフィラメントが付着しているのを見つけました。私はそのようなフィラメントが面白いと思う。私は彼を研究室に連れ戻し、分析しました」とグロスは言った。

「グアドループのマングローブにこれほど巨大なバクテリアが生息していたことは、私にとって大きな驚きでした」と彼は語った。

通常の細菌種は長さ1〜5マイクロメートルです。この種の平均長さは10,000マイクロメートル(1インチ/ 1cmの10分の4)で、チオマルガリータ・マグニフィカはその長さの2倍です。

「これは、1つの細菌で可能な最大サイズであると考えていたものよりも桁違いに大きいです。彼らはまつげのサイズと形がほぼ同じです」とVollandは言いました。

グアドループ島のマングローブ。(ウィキメディア・コモンズ/フィロ・ジェン')

知られている、今まで知られている最大の細菌は、約750マイクロメートルの最大長を有する。

バクテリアは、地球上のほぼすべての場所に位置する単細胞生物であり、生態系とほとんどの生物にとって重要です。バクテリアは地球に生息する最初の生物と考えられており、数十億年後もその構造は非常に控えめなままです。人体はバクテリアでいっぱいで、病気を引き起こすのはほんのわずかです。

チオマルガリータ・マグニフィカは、知られている最大の単細胞生物ではありません。「タイトル」は、長さが6〜12インチ(15〜30 cm)に達した水生藻類カウレルパタキシフォリアに与えられました。

一方、カリブ海のマングローブ湿地は有機物でいっぱいで、堆積物には微生物がこの物質を分解し、高い硫黄濃度を作り出しています。硫黄が豊富な環境は、チオマルガリータ・マグニフィカなどのバクテリアのエネルギー源となっています。

研究者らは、DNAを含む細胞小器官を、果物の中の小さな種子を意味するフランス語の単語にちなんで「ペピン」と名付けました。

「2つの例外を除いて、膜結合細胞小器官の内部にDNAを貯蔵する細菌は他にありません。それは実際には、ヒトや動物細胞などの膜結合核を有するより複雑な細胞の特徴である。そして植物細胞」とヴォルランドは言った。

そのゲノムマッピングは、チオマガリータ・マグニフィカが細胞分裂のためにいくつかの重要な遺伝子を失い、細胞の延長に関与する遺伝子のコピー数よりも多いことを示している。

「これは、細胞がなぜこのような細長いフィラメントに成長するのかを部分的に説明しているかもしれません。そのゲノムも非常に大きく、細菌に典型的に見られる平均遺伝子数の3倍を含んでいます。これらの遺伝子の半分は、それらが何のためにあるのか分からない」とVolland氏は述べた。

バクテリアは、地球上の生命が発見されるのを待っている驚きをまだ持っていることを説明しています、と彼は言いました。

「人生は面白く、とても多様で、とても複雑です。好奇心とオープンマインドを保つことが重要です」とヴォランドは締めくくりました。