可散發彩虹般光澤的細菌顛覆科學家認知

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【大紀元2022年10月24日訊】(大紀元專題部記者吳瑞昌編譯報導)日本科學家最近公布了一項研究成果。他們2008年發現的一種細菌可發出彩虹般的光澤,而且會由單細胞成長為多細胞的細胞團。這種具有獨特多細胞特徵的新細菌,改變了以前對複雜有機體的定義。

10月11日,日本國立技術學院、日本筑波大學與其它幾所日本大學聯合撰寫的研究成果發表在eLife網站上。他們已經確定這種被命名為HS-3的細菌(Jeongeupia sacculi)是一種具有獨特多細胞特徵的新細菌。

日本的生態學家一直希望可以在一些極端環境中(溫泉和洞穴),尋找到可以對塑膠進行生物降解的微生物。2008年,他們在日本九州一些洞穴中意外發現了HS-3細菌

他們將這些特別的細菌帶回實驗室放在含有瓊脂的培養皿中培養,發現其不尋常外觀。HS-3在培養皿中呈現透明且具有「彩虹色光澤」。而一般的細菌下培養皿中的增值通常是無序的,會產生質地不透明的菌落,不會有這種光澤。

剛開始,放在培養皿中的HS-3會分裂成長細絲,成一條長鏈折疊起來,最終折疊成渦形結構,並形成一種「彩虹色光澤」的二維陣列。

「彩虹色光澤」來源顯示HS-3的菌落呈現出異向性(個體呈不同方向)的光學結構,表明細胞以類似手機和其它電子螢幕的「液晶分子」排列方式排列。科學家還觀察到菌落呈彗星狀、三葉狀的樣子,且會維持2-3天。目前,世界上還沒有發現其它微生物能夠做到這一點。

觀察發現,當HS-3菌落持續生長大約5天後,內部細胞被擠出菌落,會成為一個密集度更大且更厚的菌落堆,最終成為一團圓形而不透明的細胞堆積。

有趣的是,當科學家把這些細菌堆浸泡在水中,試圖還原當時細菌原本存在的環境時,發現這些細胞好像活過來一般,其「身體」(菌落中心)會逐漸噴射出這些棒狀長細絲的HS-3個體,以新的菌落模式向外擴張。

報告中提到,這些細菌是從地下溪流上方濕冷的岩壁上收集的。它在岩壁上形成它的「身體」並積累它的棒狀細胞,然而當雨水導致溪流上升並淹沒其身體時,這些細胞會快速將其釋放和分散到環境中,這與實驗中他們在培養皿中加水的反應相同。

參與研究的水野弘平博士(Kouhei Mizuno)對《科學》雜誌表示,「這些棒狀細長的細菌,宛如科幻電影中的外星蠕蟲。」

觀察還發現,即使HS-3細菌從菌落中心完全釋放後,這些對齊的絲狀細胞的底部細胞層,也緊密地相互粘附,這些觀察結果表明,這些絲狀細胞起到支撐嵌入的球狀菌簇的作用。

與其它已知形式的多細胞細菌不同,HS-3自身能變換出不同種類的細胞。而每種不同類型的細胞,都有不同的結構,且生命周期會隨著時間地點的改變,形成不同的樣子,似乎會對特定的環境作出改變。

HS-3細菌的特性,顛覆了人們過往對細菌的認知。◇

責任編輯:李明

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