Článek
Víte, co je to mikrob? Podle definice jde o „jednobuněčný organismus pozorovatelný pouze mikroskopem“. Pokud byste řekli, že dobrý typickým příkladem mikrobu jsou bakterie, měli byste pravdu.
Ale ne všechny bakterie, naprosto zřetelně to ukazuje příklad „velebakterie“ objevené v Karibiku a popsané v časopise Science.
Příslušníci druhu Thiomargarita magnifica jsou desetitisíckrát větší, než bývá bakteriální průměr. Místo zhruba jednotek mikrometrů (tj. 0,0001 cm) měří jednotky centimetrů. Je to ještě větší rozdíl než mezi nejmenším a největším savcem – na jednom konci škály stojí bělozubka nejmenší, která měří jednotky centimetrů, na druhé plejtvák obrovský, který má na délku desítky metrů. To je rozdíl zhruba tisícinásobný.
Rekordní „velebakterii“ vzhledem k její velikosti tedy není problém pozorovat pouhým okem, snadno byste si ji mohli splést třeba s nějakým malým červem nebo houbou. Ostatně přesně to se stalo i autorům objevu.
Vzorky s „velebakteriemi“ totiž odebrali v mangrovových porostech ostrova Guadeloupe zhruba před 10 lety. Až o pět let později si uvědomili, že by mohlo jít o bakterie – ale domnívali se, že nejspíše půjde o několik bakteriálních buněk seřazených za sebou. Proto ještě několik roků trvalo, než se našel někdo, kdo se výzkumu téhle zvláštnosti měl čas věnovat.
Bakterie, které se léta skrývaly vědcům přímo před nosem, nejsou žádné křehké, exotické rarity. Našly se přichycené na lasturách, listech, větvích, ale také na skleněných a plastových lahvích nebo lanech. Největší počet jedinců byl zaznamenán podle vyjádření jednoho člena týmu na plastových sáčcích zanesených do mangrovových porostů.
Při pohledu na „buřtíky“ na konci vlákna se to nezdá, ale na snímku je jediná buňka, „velebakterie“ Thiomargarita magnifica. Na konci vlákna postupně „zrají“ nové buňky.
Bakterie je podlouhlého tvaru, což zřejmě nějak souvisí s jejím způsobem obživy. Vědci spekulují, že tyto organismy díky svým rozměrům vlastně mohou vytvářet jakýsi most mezi dvěma chemicky dost různými prostředími. Tedy jedním koncem být zabořené ve vrstvě bahna u dna, kde není prakticky žádný kyslík, zatímco druhý „čouhá“ do mořské vody, která kyslík obsahuje. Rozdíly mezi světem pod dnem a nad ním by mohly využívat k získávání energie pro vlastní potřebu.
Dodejme ovšem, že jde zatím pouze o odhad. Pokud se potvrdí, nepůjde o tak exotický způsob obživy, jak se může z popisu zdát. Podobný metabolismus mají i některé její menší příbuzné. Nová „velebakterie“ je vůbec v některých ohledech až překvapivě obyčejná. S jejími příbuznými jsme se v minulosti už seznámili a nováček do taxonomie dobře zapadá. Tedy až na tu velikost.
Takhle by to nemělo být…
Thiomargarita magnifica totiž dosti výrazně překonává očekávání o maximální velikosti bakteriálních buněk. Dnes už druhá největší bakterie, její příbuzná Thiomargarita namibiensis, dosahuje podle dnešních znalostí velikosti zhruba do 7,5 milimetru, což se ještě vejde do vědeckého odhadu maximální velikosti bakterií.
Ovšem podobná „pravidla“ jsou ve vědě od toho, aby se tváří v tvář novým poznatkům měnila. „Velebakterie“ evidentně používá nějaké neznámé triky a postupy, jak omezení překonat. V bakteriálních buňkách obecně DNA volně plave v prostoru. U složitějších buněk, eukaryotických, kam patří i naše lidské, je zase skryta ve specializovaném „orgánu“, tedy jádře.
„Velebakterie“ se zdá být jakýsi mezistupeň: Nemá sice jádro, ale má DNA (a spolu s ní i tzv. ribozomy) uzavřenou v jakýchsi speciálních váčcích. Díky tomu by měl být její metabolismus v řadě ohledů efektivnější než u běžných bakterií.
Nápadným rysem je i velký, vodou vyplněný „vak“, který zabírá více než dvě třetiny objemu bakterie. Ten se vyskytuje i u zmíněné namibijské příbuzné nové „velebakterie“ a podle všeho řeší zásadní problém s výživou. Buňka je vlastně živá pouze v relativně úzkém prostoru mezi tímto vakem a svým vnějším obalem. Je tedy de facto velmi „plochá“ a živiny i její metabolický odpad mohou rychle putovat do buňky i z buňky: Od „kůže“ do nitra těla to totiž nikdy není daleko. Rychlost šíření životně důležitých látek (šíří se jen difúzí) je jeden z hlavních limitů omezujících velikost bakteriálních buněk.
Zajímavým detailem je i to, že sebrané exempláře „velebakterie“ byly až nečekaně „sterilní“. Nenesly na sobě prakticky žádné jiné bakterie, byť těch by se na jediné jejich buňky snadno vešly stovky tisíc. Při pohledu do její DNA se zdá, že vysvětlením by mohla být antibiotika. „Velebakterie“ si v sobě nese geny, které se velmi podobají známým genům na výrobu některých antibakteriálních látek. Sama se tedy zjevně aktivně brání proti menším příbuzným.
Ovšem poznávání tohoto nezvyklého organismu je teprve na začátku. Stejně jako drtivou většinu známých bakterií, ani „velebakterii“ se podle dostupných informací zatím nepodařilo namnožit v laboratoři. Její výzkum je tedy v tuto chvíli velmi obtížný.
Kdo ví, jaké další „triky“ vlastně používá.
