Under vandoverfladen i en caribisk mangrovesump har forskere gjort et fund, der rykker ved nogle grundlæggende forestillinger fra biologiens verden:
En besynderlig kæmpe af en bakterie.
Bakterien, der er døbt Thiomargarita magnifica og har form som en hvid tråd, kan blive op til en centimeter lang. Dermed er det den største encellede bakterie, der nogensinde er fundet.
»Det er en meget, meget stor bakterie. Den er - åbenlyst - tusindvis gange større end bakterier i normal størrelse,« siger marinebiolog Jean-Marie Volland, førsteforfatter bag et nyt studie, der beskriver bakterien, i en pressemeddelelse.
»For give en sammenligning, så svarer bakterien til at finde et menneske på størrelse med Mount Everest,« fortæller Jean-Marie Volland, der forsker ved Lawrence Berkeley National Laboratory i USA om bakterien.
Du kan se en prøve fra kæmpebakterien her:
Bakterien, der kan ses med det blotte øje og blev fundet på den caribiske øgruppe Guadeloupe, er 5.000 gange større end gennemsnitlige mikrober.
Og den er »virkelig imponerende«, lyder det fra professor i mikrobiologi Lars Peter Nielsen:
»Den tidligere rekordholder var næsten en millimeter i diameter, og det var en kuglerund, hvid celle, der blev fundet i Namibia. Det er lidt samme historie med denne her.«
»Bakterien har hængt der altid og er blevet set af mange tusinde mennesker før. Man har bare aldrig vidst, at det var en bakterie,« fortæller professoren, der forsker ved Institut for Biologi på Aarhus Universitet.
Det er i mangrovesumpen her på Guadeloupe, at forskerne for 10 år siden fandt bakterien:
\ Bakterien blev første gang fundet for 10 år siden
Én af forskerne bag det nye fund - den franske marinebiolog Olivier Gros - faldt allerede over bakterien for 10 år siden i Guadeloupe. Men det var først for fem år siden, at han kunne fastslå, at det var en bakterie.
Siden blev bakterien sendt til et laboratorium i Californien, hvor Jean-Marie Volland og hans forskerhold netop har endevendt den.
Forskerne har blandt andet sekventeret og analyseret genomet af den gigantiske bakterie. Og de har konstrueret komplekse 3d-billeder af den. Alt sammen for at komme til bunds i mysteriet bag kæmpebakterien.
Det er netop disse analyser, der nu er præsenteret i en videnskabelig artikel i tidsskriftet Science.
Kategorierne bryder sammen
Lars Peter Nielsen ser på den nye kæmpebakterie med lige dele fascination og frustration.
Bakterier i denne størrelsesorden udfordrer nemlig de kendte biologiske kategorier for, hvad en bakterie er, og hvor store encellede bakterieceller kan være.
Tekstbogsbeskrivelsen af bakterier er, at det er éncellede mikroskopiske organismer. Men det lever det nye fund ikke op til.
»Endnu engang er vores kategorier brudt sammen. Det betyder, at vi skal finde nye termer og nye måder at forstå bakterier på,« forklarer Lars Peter Nielsen.
»Det er på en måde ret frustrerende at se kategorierne gå i opløsning. For hvordan skal vi så snakke om tingene,« siger han og griner lidt:
»Men det også fantastisk, at der kommer flere opdagelser, der på den måde rykker ved vores grundopfattelser.«
\ Læs mere
'Gigantisme' er meget sjældent i bakterier
Lektor i marinebiologi på Københavns Universitet Niels-Ulrik Frigaard mener også, at den kæmpestore bakterie er bemærkelsesværdig. Han forklarer, at det er almindeligt, at bakterier organiserer sig i filamenter - altså i tråde.
»Men typisk er det filamenter af mange små bakterier, der sidder sammen i en lang kæde. Men i artiklen er det meste af filamentet faktisk én stor celle,« skriver marinebiologen i en mail til Videnskab.dk.
»Jeg har set noget lignende på Galathea-ekspeditionen (en videnskabelig ekspedition, der fandt sted fra august 2006 til april 2007, red.), hvor der også blev hevet lange, store filamentøse svovlbakterier op fra bunden af Stillehavet. Jeg ved dog ikke, om de også er én celle, men det kan jo godt være, når man nu ser disse i artiklen,« tilføjer han.
Bakteriens størrelse er et udtryk for ‘gigantisme’ - en biologisk evne til at blive meget større end beslægtede organismer. Gigantisme findes i nulevende dyr som eksempelvis blåhvalen og flere blæksprutter og hos fortidsøgler som dinosaurerne, hvor gigantisme nærmest var normalen.
»Men ‘gigantisme’ er meget sjældent i bakterier,« fastslår Niels-Ulrik Frigaard.
Her ses de 'gigantiske' bakterie-tråde ved siden af en amerikansk 'one dime'-mønt:
En kæmpe madpakke med nitrat
Den nye sværvægtsbakteries navn Thiomargarita magnifica kan oversættes til noget i retning af ‘majestætisk svovlperle’. En beskrivelse, der fint indrammer, hvad for en fætter, vi har med at gøre:
»Det er en svovlbakterie, der lever af at spise uorganiske svovlforbindelser og ånde enten ilt eller nitrat, afhængigt af hvad den kan få fat på. Som sådan er den måde at få energi på ganske velkendt,« forklarer Niels-Ulrik Frigaard og fortsætter:
»Den findes i mange bakterier af almindelig størrelse. Især i marine- og ferskvands-sedimenter, men også i spildevandssystemer, hvor de kan nedbryde betonrørene over tid, fordi bakterierne omdanner svovlbrinten til svovlsyre.«
Svovlbakterier lever ofte i vandmiljøer, hvor der er kamp om ilten og heller ikke er meget nitrat. Derfor har de udviklet en slags indbygget ‘madpakke’ - kaldet en vakuol - hvor de kan ophobe nitrat.
Ofte vil svovlbakteriernes nitrat-madpakke være så stor, at bakterien nærmest ikke består af andet en nitrat.
»Disse bakterier, artiklen omhandler, har så udviklet sig til at være kæmpestore og have en kæmpe vakuole med nitrat inde i cellen. Volumenmæssigt er de faktisk mere en nitratopløsning, end de er biomasse,« forklarer Niels-Ulrik Frigaard.
Her ses forskernes arbejde med at analysere bakterien på computere i Lawrence Berkeley National Laboratory i Californien:
Hvorfor er den blevet så stor?
Men hvordan er lige præcis disse svovlbakterier blevet så store?
Det korte svar er, at bakterie-gigantens cellestruktur er meget mere raffineret end designet hos de gennemsnitlige bakterier. Den majestætiske svovlperle har nemlig gjort en række interessante biologiske krumspring for at kunne skyde i vejret.
I den typiske bakterie flyder DNA’et bare frit rundt i bakteriecellens cytoplasma - det vil sige den opløsning af forskellige stoffer, som bakterien består af. Man kan derfor se den typiske bakterie som værende ét stort rum.
Men i de nye kæmpebakterier er DNA’et delt op i forskellige membraner. Billedligt talt kan man se bakterien som bestående af flere små rum. Det er ellers et design, der typisk kendetegner mere komplekse celler som eukaryoter, som består af flere cellekerner.
»Det er meget unikt. Det er noget, vi aldrig har set i en bakterie før,« fastslår førsteforfatter Jean-Marie Volland i pressemeddelelsen.
Denne mærkelige og komplekse struktur er sandsynligvis nøgle til at forstå, hvorfor den nye bakterie-gigant har formået at vokse sig større end sine gennemsnitlige medbakterier.
Jean-Marie Volland har blandt andet konstrueret en 3d-model af bakterien, som kan ses her:
\ Læs mere
Flere fund at finde derude
I en kommentar hos Science spår mikrobiolog og professor Petra Anne Levin, at det næppe er den sidste kæmpebakterie af sin slags, der venter på at blive fundet derude.
»Det er usandsynligt, at T. magnifica er den øvre grænse for, hvor stor en encellet bakterie kan blive,« skriver professoren, der forsker på Washington University i St. Louis og ikke har været involveret i forskningen.
Det erklærer mikrobiolog Lars Peter Nielsen sig enig i:
»Fundet giver endnu mere appetit på at kigge sig mere grundigt omkring, når man er ude i felten. For der må være endnu flere interessante fund derude,« siger han.
Hvis du er den bakterieforskrækkede type, har du sikkert tænkt på, om sådan en kæmpebakterie farlig.
Det afviser Lars Peter Nielsen:
»Naturen er fuld af bakterier og meget, meget få af dem er farlige for mennesker, og det er ikke de store. Ifølge mine beregninger indeholder de gigantiske svovlbakterier dog nitrat, svovl, og kulstof i samme blandingsforhold som krudt, så måske skal man passe på, hvis de tørres ind,« vurderer han.
