华丽硫珠菌有助于研究真核生物的起源。
题目显然翻译自 Science 的这篇文章[1]，这里讲的各种“有史以来”“第一个”并不准确。多细胞细菌的长轴早就超过了 2 厘米，拥有膜性细胞器、拥有包裹遗传物质的核膜的也大有菌在。这体现出这篇文章的作者 Elizabeth Pennisi 在这方面的知识需要更新。
华丽硫珠菌的特殊之处是单个细胞的尺寸很大，科学家认为，如果不被外界干扰破坏，那么它的单个细胞可以长到超过 2 厘米长。这尺寸仍在渗透摄取营养物质允许的范围内。其大型细胞内 73% 的空间是膜包裹着密度接近海水的液体形成的液泡，这是和纳米比亚嗜硫珠菌类似的支持扩散的方法。
浮霉菌门(Planctomycetes)细菌有胞内膜结构，其中出芽菌属(Gemmata)的隐球出芽菌 Gemmata obscuriglobans 等物种有核膜[2][3][4]。
一些浮霉菌门细菌的胞内膜结构将细胞质分成“有核糖体、围绕拟核的部分”和“没有核糖体的部分”[5]，一些学者认为这是曾经被教科书列为真核细胞特征的细胞区室化。
一些浮霉菌门细菌的胞内膜结构有时与最内层细胞膜相连，这可能暗示至少一些胞内膜结构起源于细胞膜内陷。可以看看华丽硫珠菌的核膜像什么来源。
关于 Gemmata obscuriglobans 的核膜是否封闭的问题吵过好几年。Gemmata obscuriglobans 还是少数几种能够合成甾醇[6]的原核生物之一，通过尚未完全搞明白分子机制的内吞作用摄入蛋白质，染色质呈现浓缩状态、周围有类似液晶的复杂结构（与甲藻相似），核膜周围有一些包含核糖体并可以将其结合在膜上的囊泡（与变形虫被病毒感染时粗面内质网的表现相似），细胞核分裂的方法十分特殊。这些可能是趋同演化，也可能来自浮霉菌门与和真核生物的共同祖先。
这些特征或多或少也出现在其他一些浮霉菌门细菌身上。
其余原核膜细胞器
许多原核生物有核糖体以外的细胞器，例如脂质体、多羟基丁酸颗粒、羧基体、蓝菌的单层膜气泡、丝状硫细菌的单层膜液泡、磁小体、光合膜、浮霉菌门的细胞内膜结构与厌氧氨氧化体[7]。细菌体内的羧基体、代谢体等有蛋白质外壳的致密结构统称为“细菌微区室”。
过去人们声称原核生物没有膜性细胞器，部分原因是他们的显微镜看不见浮霉菌门的厌氧氨氧化菌（Candidatus Scalindua 属）体内的膜性细胞器（厌氧氨氧化体 anammoxosome）[8]。
原核生物体内“装着液体的单层膜细胞器”则不止是显微镜的问题。一部分丝状硫细菌（贝日阿托氏菌属、辫硫菌属、Thiomargarita 属）有非常明显的此类细胞器。
- 丝状硫细菌是多细胞的，每个细胞都有“液泡”，“液泡”的体积可以占细胞的 40% 到 98%，里面装着高浓度的硝酸盐溶液[9]。
一些蓝菌有装着气体、调节浮力的单层膜细胞器“气泡”（Gas vesicle）[10]。
疣微菌门的 Verrucomicrobium、Prosthecobacter dejongeii 等细菌也有不一般的细胞内膜结构，这是纵切面的样子。
- 疣微菌门细菌在自然界很常见，好多人的粪便里就有。
原核生物的磁小体是双层膜的细胞器。
准核生物
准核生物是于 2010 年 5 月在日本东南方海域的明神海丘发现的，于 2012 年由筑波大学的研究人员发表描述[11]。
他们观察到的准核生物的细胞长约 10 微米、宽约 3 微米，具有被单层、无核孔的核膜围绕的大型拟核状结构，约占细胞体积的 41%，内含一些核糖体和一些丝状 DNA，这些 DNA 并不形成染色体；该生物的细胞质基质约占细胞体积的 22%，也含有一些核糖体，还有一些螺旋状的大型构造、疑似是内共生的产物，而找不到线粒体、质粒、内质网、高尔基体、中心体等细胞器。
真核生物的核膜是双层、有核孔的。英国演化生物学家尼克·连恩表示，准核生物可能是在不久前经历内共生、正在朝类似真核生物的构造演化的原核生物。
可以试试人工诱导 β 变形菌与华丽硫珠菌内共生，看看会和真核生物有多相似。
微信扫一扫 
