你所不知道的細菌

江南

細菌有骨架

在課本中，雖說細菌的結構被概括為“簡單”二字，但研究表明，很多細菌存在蛋白質和隔室結構。

組成我們身體的那些復雜細胞可以組成各種不同形狀，雖然它們僅被一個軟膜包裹著。這其中的奧秘就在于它們有內部骨架，確切地說是有細胞骨架——一個由蛋白質組成的纖維結構。細胞骨架不僅可以幫助維持細胞的形狀，還能起到運輸細胞內分子的“軌道”作用，當細胞進行分裂活動時，它能確保所有分子準確就位。除此之外，細胞骨架也能夠幫助固定鞭狀鞭毛這樣游離的結構。在一些磁性細菌中，細胞骨架的蛋白質還能讓磁粒子排成一排，使整個細胞看上去就像一枚活生生的指南針。

除了我們在課本上學習的復雜細胞，如真核細胞有內部結構外，事實上很多簡單細菌也有自己獨特的內部結構。例如，四分之一的有基因組序列的細菌有制造“微型隔室”的基因。這些形成的微型隔離室就像一個微小的化工廠，能夠通過聚集反應物來加速反應的進行，還能幫助保護其他的細胞免受其在活動過程中產生的毒副產品的危害。

細菌家族里的大塊頭

也許你不了解細菌的其他情況，但你至少知道：它們是非常小的，小得用肉眼都看不到。它們之所以小，是因為相較于動植物的復雜細胞而言，只有單個細胞的細菌需要依靠擴散運動來移動細胞內物質。而擴散需在微米距離內才有效，所以細菌長不大。

不過，確實有極少數的細菌長得非常大。至少有三種細菌是相當巨大的，甚至不用顯微鏡我們也能看到它們。第一個“大塊頭”是在1985年被發現的，叫“費氏刺骨魚菌”。這種棒狀的細菌，生活在紅海刺尾魚的腸子里，最長可達0.7毫米。

而納米比亞珍珠硫細菌的出現刷新了費氏刺骨魚菌保持的世界最大細菌的紀錄。在納米比亞大陸架的沉積物中人們發現了這種細菌，它內部含有微小硫磺顆粒，會發出閃亮的白色，當它們排列成一行的時候，就好像一串閃亮的珍珠項鏈，因此有“納米比亞的硫珍珠”之稱。它的體積比費氏刺骨魚菌還要大2～4倍。如果把它們和普通細菌來作比較，就好像把藍鯨和新生的小老鼠放在一起，相差可不是一點半點！

除了費氏刺骨魚菌和納米比亞硫細菌，還有一種與此很類似的硫細菌，大約有0.5毫米寬，也能用肉眼看得到。所以，在細菌叢林中也許還有很多“大家伙”等待我們去發現。

細菌會“聚眾狩獵”

你們知道嗎？細菌也會通過釋放化學信號來尋找同伴哦！這些信號能幫助它們感知周圍同類的數量，一旦等到數目足夠，它們就會開始聚集——這是一種“群體感應”。

能發光的海洋細菌有時候會利用這種群體效應來確保它們在數量足夠多的情況下發出足夠亮的光。粘細菌也會像狼群一樣集體狩獵，游到一起，聚集在一塊，在它們獵物上方徘徊，并釋放酶類分解這些食物。聚集在一塊的時候，它們往往會捕捉到更大的獵物——這和狼群聚集在一起狩獵的目的是一致的。

不僅如此，甚至連不同種類的細菌之間也會有非常密切的合作。在一項研究實驗中，科學家們將兩種類型的細菌同時放在含有乙醇和富馬酸（一種化學物質，晶體狀，無色、易燃）的容器中培養。其中一種細菌能夠分解乙醇，但在這樣的培養環境中，它沒辦法將此過程中產生的多余電子運走；而另一種細菌雖然可以將過多的電荷轉移到富馬酸上，卻不能分解乙醇。那么從理論上來講，這兩種細菌都會死掉，可事實出人意料——它們長得十分茁壯。研究人員發現，它們之間形成了微小的納米網絡，可以將它們連接到一個電子傳導網上，從而使它們發揮出各自的長處。

怎么樣？細菌的世界比我們想象的要復雜多了吧，它們還具有很強的社會性呢！