Эта статья входит в число добротных статей

Thiomargarita namibiensis

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Thiomargarita namibiensis
Sulphide bacteria crop.jpg
Научная классификация
Международное научное название

Thiomargarita namibiensis
Schulz et al. 1999

Wikispecies-logo.svg
Систематика
на Викивидах
Commons-logo.svg
Изображения
на Викискладе
ITIS   967388
NCBI   90373
EOL   973183

Thiomargarita namibiensis (лат.) — вид морских грамотрицательных коккоидных бактерий из класса гамма-протеобактерий, обнаруженный в придонных осадках континентального шельфа Намибии. Это крупнейшая из известных науке бактерий, достигающая, как правило, 0,1—0,3 мм в диаметре (иногда до 0,75 мм), имеет шаровидную форму и видна невооружённым глазом[1].

Этимология названия[править | править вики-текст]

Родовое название Thiomargarita образовано от др.-греч. theion — сера и лат. margarita — жемчужина. Оно связано с внешним видом клеток: клетки содержат микроскопические гранулы серы, которые преломляют свет и заставляют клетку сиять подобно жемчужине. Видовой эпитет лат. namibiensis означает «из Намибии»[2].

История открытия[править | править вики-текст]

Распространение Thiomargarita namibiensis

Вид Thiomargarita namibiensis был открыт Хайде Шульц и коллегами в 1997 году в прибрежных донных осадках залива Уолфиш-Бей в Намибии, где они искали других недавно открытых бактерий, использующих сульфид — Thioploca[en] и Beggiatoa[en][3][4]. В 2005 году близкий штамм был описан в Мексиканском заливе. Помимо других отличий намибийского и мексиканского штамма, последний не делится вдоль единственной оси и не формирует цепочек клеток[5].

Строение[править | править вики-текст]

Коккоидные клетки Thiomargarita namibiensis формируют цепочки хорошо отграниченных шарообразных (коккоидных) клеток, причём клетки неподвижны и делятся по единственной оси. В клетках имеются крупные нитрат-запасающие вакуоли, которые помогают бактерии переживать длительные периоды нехватки нитрата и сульфида. Благодаря наличию вакуолей клетки Thiomargarita namibiensis могут позволить себе вести неподвижный образ жизни в ожидании того, пока их не захлестнёт богатая нитратом вода. Благодаря этим вакуолям клетки и имеют такой внушительный размер, который раньше учёные считали недостижимым для бактерий. При таких размерах диффузия, обеспечивающая транспорт веществ внутри маленьких бактериальных клеток, невозможна. Однако у Thiomargarita namibiensis центральная часть клетки занята вакуолями, а цитоплазма оттеснена к периферии[6].

Метаболизм[править | править вики-текст]

Thiomargarita namibiensis забирает нитрат и кислород из воды, а сульфид получает из донных осадков

Thiomargarita namibiensis — хемолитотрофная бактерия, которая может использовать нитрат как конечный акцептор электронов в электрон-транспортной цепи. Она окисляет сульфид (H2S), служащий донором электронов, до элементарной серы (S). Она откладывается в цитоплазме в виде хорошо преломляющих свет матовых гранул, которые делают клетку похожей на жемчужину. Общее уравнение окислительно-восстановительной реакции, протекающей в клетках Thiomargarita namibiensis:

Сульфид поступает в клетку из окружающих донных осадков, куда его выделяют бактерии, разлагающие микроскопические водоросли[en], упавшие на морское дно. Нитрат поступает из морской воды. Поскольку Thiomargarita namibiensis неподвижна и концентрация нитрата в окружающей воде значительно меняется, бактерия запасает нитрат в довольно высокой концентрации (до 0,8 М[7]) в крупной вакуоли, составляющей до 80 % объёма бактериальной клетки[5]. Когда нитрата в окружающей воде мало, бактерия использует его запасы из вакуоли, поэтому вакуоль увеличивает продолжительность жизни Thiomargarita namibiensis на сульфидных осадках. Неподвижность клеток бактерии компенсируется её большими размерами[8].

Показано, что Thiomargarita namibiensis — скорее факультативный анаэроб, чем облигатный анаэроб, поэтому в избытке кислорода может использовать его для дыхания[9].

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Коллек. авторов под редакцией М. Дмуховского. 100 изобретений, которые повлияли на жизнь каждого из нас. Собеседник плюс. М;, Литрес, ISBN 9785457718821 (№ 05 / 2013).
  2. List of prokaryotic names with standing in nomenclature: Genus Thiomargarita.
  3. Amsden, Brandi, Thiomargarita namibiensis, <http://web.mst.edu/~microbio/bio221_2005/T_namibiensis.htm> 
  4. Schulz H. N., Jorgensen B. B. Big bacteria. (англ.) // Annual review of microbiology. — 2001. — Vol. 55. — P. 105—137. — DOI:10.1146/annurev.micro.55.1.105. — PMID 11544351. исправить
  5. 1 2 Kalanetra K. M., Joye S. B., Sunseri N. R., Nelson D. C. Novel vacuolate sulfur bacteria from the Gulf of Mexico reproduce by reductive division in three dimensions. (англ.) // Environmental microbiology. — 2005. — Vol. 7, no. 9. — P. 1451—1460. — DOI:10.1111/j.1462-2920.2005.00832.x. — PMID 16104867. исправить
  6. The World's Largest Bacteria, October 2001, <https://www.whoi.edu/page.do?pid=14958&tid=282&cid=46727> 
  7. Schulz H. N., Brinkhoff T., Ferdelman T. G., Mariné M. H., Teske A., Jorgensen B. B. Dense populations of a giant sulfur bacterium in Namibian shelf sediments. (англ.) // Science (New York, N.Y.). — 1999. — Vol. 284, no. 5413. — P. 493—495. — PMID 10205058. исправить
  8. Heide Schulz The genus Thiomargarita // The Prokaryotes. — 2006,. — Vol. Volume 6: Proteobacteria: Gamma Subclass, part 3, section 3.3. — P. 1156—1163. — ISBN 978-0-387-30746-6. — DOI:10.1007/0-387-30746-X_47.
  9. Schulz H. N., De Beer D. Uptake rates of oxygen and sulfide measured with individual Thiomargarita namibiensis cells by using microelectrodes. (англ.) // Applied and environmental microbiology. — 2002. — Vol. 68, no. 11. — P. 5746—5749. — PMID 12406774. исправить