Mới đây, các nhà khoa học phát hiện một loài vi khuẩn vĩ mô ở vùng biển ngoài khơi Guadeloupe ở Caribe. Mặc dù gọi là vi khuẩn, nhưng chúng lớn đến mức có thể nhìn thấy tế bào đơn của chúng bằng mắt thường. Vi khuẩn mới được đặt tên là Thiomargarita (có nghĩa là ngọc trai lưu huỳnh).
Các Thiomargarita được phóng đại bên cạnh đồng xu đối chiếu
Bên cạnh kích thước lớn nhất, loài vi khuẩn này còn gia tăng sự phức tạp về cấu tạo cơ thể. Thay vì DNA trôi nổi trong tế bào như những loài vi khuẩn khác, thông tin di truyền của Thiomargarita (T. magnifica) được giấu trong cấu tạo màng nhân, giống như chúng ta. Về hoạt động cơ bản, gã khổng lồ vi khuẩn ăn lưu huỳnh, bơi và bám vào các thân cây dưới nước.
“Vi khuẩn mà chúng tôi phát hiện có hình dạng và kích thước gần bằng một sợi lông mi, nhưng nó là một tế bào vi khuẩn đơn lẻ. Chúng lớn hơn đồng loại khoảng 5.000 lần. Nếu chiếu theo góc nhìn con người, nó tương đương khi chúng ta bắt gặp ai đó cũng là con người nhưng cao bằng núi Everest”, tác giả chính của nghiên cứu, Jean-Marie Volland, nhà sinh vật học biển tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley cho biết.
Loài này lần đầu tiên được phát hiện vào năm 2009 tại đầm lầy ngập mặn biển Guadeloupe, một hòn đảo ở Lesser Antilles, bởi đồng tác giả nghiên cứu Olivier Gros, một nhà sinh vật học tại Đại học University of Antilles. Theo mô tả của Gros, Thiomargarita lúc đó giống như những sợi dây trong suốt, dài vài cm đang bám vào lá cây mục nát trong nước. Ban đầu, Gros nghĩ rằng nó là sinh vật nhân thực do sở hữu kích thước to lớn.
Tuy nhiên, khi ông mang chúng trở lại phòng thí nghiệm và đặt dưới kính hiển vi, ông phát hiện nó không có nhân hoặc ti thể - những thành phần điển hình của tế bào nhân thực. Thay vào đó, Gros tìm thấy các hạt lưu huỳnh bên trong. “Nó trông giống một loài vi khuẩn oxy hóa lưu huỳnh dạng sợi lớn hơn, nhưng khác biệt là nó không phải đa bào”, Gros cho biết.
Trong một bài báo về quan điểm liên quan, Petra Anne Levin, một nhà sinh vật học vi sinh vật tại Đại học Washington ở St. Louis (không tham gia dự án), thắc mắc rằng tại sao T.magnifica có thể phát triển đến kích cỡ này.
Nhóm nghiên cứu đã giải trình tự và phân tích bộ gen của “gã khổng lồ vi khuẩn” để tìm ra cách chúng sinh sản: một đầu của vi khuẩn co lại, tách tế bào của nó làm đôi. Phân tích bộ gen cho thấy vi khuẩn có bộ gen dài khoảng 12 triệu cặp bazơ, gấp đôi chiều dài của một số bộ gen vi khuẩn liên quan.
Phạm vi môi trường sống cũng như vai trò trong hệ sinh thái của Thiomargarita vẫn chưa được xác định. Cho đến nay, các nhà khoa học mới chỉ tìm thấy chúng ở một vài địa điểm ở đầm lầy ngập mặn của Guadeloupe.
Địa điểm phát hiện vi khuẩn khổng lồ - một đầm lầy ngập mặn của Guadeloupe
Đồng tác giả nghiên cứu Tanja Woyke, nhà di truyền học tại Viện gen chung của Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley, cho biết: “Rừng ngập mặn và các quần xã vi sinh đi cùng chúng là hệ sinh thái quan trọng đối với chu trình cacbon. Nếu chỉ nhìn vào không gian rừng ngập mặn trên quy mô Trái Đất: chưa đến 1% diện tích ven biển trên toàn thế giới, bạn sẽ nghĩ chúng không đáng là bao. Tuy nhiên, khi nhìn vào lượng lưu trữ carbon, chúng đóng góp đến 10-15% khả năng cô lập và lưu trữ một lượng lớn carbon trong thân cây, rễ và trầm tích đáy”.
“Liệu T.magnifica có phải đại diện cho giới hạn sau cùng của kích thước tế bào vi khuẩn? Tôi nghĩ là chưa chắc, theo như nghiên cứu của Volland cùng đồng nghiệp, vi khuẩn luôn luôn thích nghi và luôn luôn bất ngờ, chúng ta không nên đánh giá thấp chúng”, Levin nói thêm.
>>> 10 sự thật "ngã ngửa" về tôm hùm.
Nguồn: Gizmodo
Bên cạnh kích thước lớn nhất, loài vi khuẩn này còn gia tăng sự phức tạp về cấu tạo cơ thể. Thay vì DNA trôi nổi trong tế bào như những loài vi khuẩn khác, thông tin di truyền của Thiomargarita (T. magnifica) được giấu trong cấu tạo màng nhân, giống như chúng ta. Về hoạt động cơ bản, gã khổng lồ vi khuẩn ăn lưu huỳnh, bơi và bám vào các thân cây dưới nước.
“Vi khuẩn mà chúng tôi phát hiện có hình dạng và kích thước gần bằng một sợi lông mi, nhưng nó là một tế bào vi khuẩn đơn lẻ. Chúng lớn hơn đồng loại khoảng 5.000 lần. Nếu chiếu theo góc nhìn con người, nó tương đương khi chúng ta bắt gặp ai đó cũng là con người nhưng cao bằng núi Everest”, tác giả chính của nghiên cứu, Jean-Marie Volland, nhà sinh vật học biển tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley cho biết.
Loài này lần đầu tiên được phát hiện vào năm 2009 tại đầm lầy ngập mặn biển Guadeloupe, một hòn đảo ở Lesser Antilles, bởi đồng tác giả nghiên cứu Olivier Gros, một nhà sinh vật học tại Đại học University of Antilles. Theo mô tả của Gros, Thiomargarita lúc đó giống như những sợi dây trong suốt, dài vài cm đang bám vào lá cây mục nát trong nước. Ban đầu, Gros nghĩ rằng nó là sinh vật nhân thực do sở hữu kích thước to lớn.
Trong một bài báo về quan điểm liên quan, Petra Anne Levin, một nhà sinh vật học vi sinh vật tại Đại học Washington ở St. Louis (không tham gia dự án), thắc mắc rằng tại sao T.magnifica có thể phát triển đến kích cỡ này.
Nhóm nghiên cứu đã giải trình tự và phân tích bộ gen của “gã khổng lồ vi khuẩn” để tìm ra cách chúng sinh sản: một đầu của vi khuẩn co lại, tách tế bào của nó làm đôi. Phân tích bộ gen cho thấy vi khuẩn có bộ gen dài khoảng 12 triệu cặp bazơ, gấp đôi chiều dài của một số bộ gen vi khuẩn liên quan.
Phạm vi môi trường sống cũng như vai trò trong hệ sinh thái của Thiomargarita vẫn chưa được xác định. Cho đến nay, các nhà khoa học mới chỉ tìm thấy chúng ở một vài địa điểm ở đầm lầy ngập mặn của Guadeloupe.
Đồng tác giả nghiên cứu Tanja Woyke, nhà di truyền học tại Viện gen chung của Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley, cho biết: “Rừng ngập mặn và các quần xã vi sinh đi cùng chúng là hệ sinh thái quan trọng đối với chu trình cacbon. Nếu chỉ nhìn vào không gian rừng ngập mặn trên quy mô Trái Đất: chưa đến 1% diện tích ven biển trên toàn thế giới, bạn sẽ nghĩ chúng không đáng là bao. Tuy nhiên, khi nhìn vào lượng lưu trữ carbon, chúng đóng góp đến 10-15% khả năng cô lập và lưu trữ một lượng lớn carbon trong thân cây, rễ và trầm tích đáy”.
“Liệu T.magnifica có phải đại diện cho giới hạn sau cùng của kích thước tế bào vi khuẩn? Tôi nghĩ là chưa chắc, theo như nghiên cứu của Volland cùng đồng nghiệp, vi khuẩn luôn luôn thích nghi và luôn luôn bất ngờ, chúng ta không nên đánh giá thấp chúng”, Levin nói thêm.
>>> 10 sự thật "ngã ngửa" về tôm hùm.
Nguồn: Gizmodo
