Thiomargarita namibiensis - Thiomargarita namibiensis
| Thiomargarita namibiensis | |
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| Micrografia manchada de Thiomargarita namibiensis | |
Classificação científica 
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| Domínio: | Bactérias |
| Filo: | Proteobacteria |
| Aula: | Gammaproteobacteria |
| Pedido: | Tiotrículos |
| Família: | Thiotrichaceae |
| Gênero: | Thiomargarita |
| Espécies: |
T. namibiensis
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| Nome binomial | |
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Thiomargarita namibiensis Schulz et al. , 1999
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Thiomargarita namibiensis é um cocoide Proteobacterium Gram-negativo , encontrado nos sedimentos oceânicos da plataforma continental da Namíbia . É a maior bactéria já descoberta, como regra de 0,1–0,3 mm (100–300 μm) de diâmetro, mas às vezes atinge 0,75 mm (750 μm). As células de Thiomargarita namibiensis são grandes o suficiente para serem visíveis a olho nu. Embora a espécie detenha o recorde da maior bactéria conhecida, Epulopiscium fishelsoni - previamente descoberta no intestino do peixe cirurgião - cresce um pouco mais, mas mais estreito.
Thiomargarita significa "pérola de enxofre". Isso se refere à aparência das células; eles contêm grânulos microscópicos de enxofre que espalham a luz incidente, dando à célula um brilho perolado. Como muitas bactérias cocóides, como Streptococcus , sua divisão celular tende a ocorrer ao longo de um único eixo, fazendo com que suas células formem cadeias, como fios de pérolas. O nome da espécie namibiensis significa "da Namíbia".
Ocorrência
A espécie foi descoberta por Heide N. Schulz e outros em 1997, nos sedimentos do fundo do mar costeiro de Walvis Bay (Namíbia). Schulz e seus colegas, do Instituto Max Planck de Microbiologia Marinha , estavam em um navio de pesquisa russo, o Petr Kottsov , quando a cor branca desse micróbio despertou seu interesse. Na verdade, eles estavam procurando outras bactérias marinhas comedoras de sulfeto recentemente encontradas, Thioploca e Beggiatoa . Eles acabaram com uma nova descoberta, de uma cepa prima muito maior das duas outras bactérias. Em 2005, uma cepa intimamente relacionada foi descoberta no Golfo do México . Entre outras diferenças da cepa namibiana, a cepa mexicana não parece se dividir ao longo de um único eixo e, portanto, não forma cadeias.
A maior bactéria conhecida anteriormente era Epulopiscium fishelsoni , com 0,5 mm de comprimento.
Estrutura
Embora Thiomargarita esteja intimamente relacionada com Thioploca e Beggiatoa em função, suas estruturas provaram ser muito diferentes. As células de Thioploca e Beggiatoa são muito menores e crescem fortemente empilhadas umas sobre as outras em longos filamentos. Sua forma é necessária para que se desloquem para os sedimentos do oceano para encontrar mais sulfeto e nitrato. Em contraste, Thiomargarita cresce em fileiras de células separadas em forma de bola única, não permitindo que tenham a amplitude de mobilidade que Thioploca e Beggiota têm.
Com a falta de movimento, as Thiomargarita se adaptaram desenvolvendo bolhas muito grandes de armazenamento de nitrato, chamadas vacúolos , permitindo-lhes sobreviver a longos períodos de fome de nitrato e sulfeto. Os vacúolos lhes dão a capacidade de permanecer imóveis, apenas esperando que as águas ricas em nitrato os invadam novamente. Esses vacúolos são responsáveis pelo tamanho que os cientistas antes consideravam impossível. Os cientistas desconsideraram as grandes bactérias, porque as bactérias dependem da difusão para mover os produtos químicos, um processo que funciona apenas em distâncias minúsculas. Isso implica que o citoplasma deve estar próximo à parede celular, limitando muito seu tamanho. Mas as Thiomargarita são uma exceção a essa restrição de tamanho, pois seu citoplasma se forma ao longo da periferia da célula, enquanto os vacúolos armazenadores de nitrato ocupam o centro da célula. À medida que esses vacúolos aumentam, eles contribuem muito para o tamanho recorde. Detém o recorde da maior bactéria do mundo, com um volume três milhões de vezes superior ao da bactéria média.
Metabolismo
A bactéria é quimiolitotrófica e é capaz de usar nitrato como o aceptor terminal de elétrons na cadeia de transporte de elétrons . O organismo oxidará sulfeto de hidrogênio (H 2 S) em enxofre elementar (S). Este é depositado na forma de grânulos em seu periplasma e é altamente refrátil e opalescente, fazendo com que o organismo pareça uma pérola.
Enquanto o sulfeto está disponível no sedimento circundante, produzido por outras bactérias a partir de microalgas mortas que afundaram no fundo do mar, o nitrato vem da água do mar acima. Como a bactéria é séssil e a concentração de nitrato disponível flutua consideravelmente ao longo do tempo, ela armazena nitrato em alta concentração (até 0,8 molar ) em um grande vacúolo como um balão inflado, que é responsável por cerca de 80% de seu tamanho. Quando as concentrações de nitrato no ambiente são baixas, a bactéria usa o conteúdo de seu vacúolo para a respiração. Assim, a presença de um vacúolo central em suas células permite uma sobrevivência prolongada em sedimentos sulfídicos. A não motilidade das células Thiomargarita é compensada por seu grande tamanho celular.
Pesquisas recentes também indicaram que a bactéria pode ser facultativamente anaeróbica em vez de necessariamente anaeróbica e, portanto, capaz de respirar com oxigênio se ele for abundante.
Significado
O gigantismo geralmente é uma desvantagem para as bactérias. As bactérias obtêm seus nutrientes por meio de um processo de difusão simples através de sua membrana celular, uma vez que carecem do sofisticado mecanismo de absorção de nutrientes encontrado nos eucariotos . Uma bactéria de grande tamanho implicaria em uma proporção mais baixa da área de superfície da membrana celular para o volume da célula. Isso limitaria a taxa de absorção de nutrientes aos níveis mínimos. As bactérias grandes podem morrer de fome facilmente, a menos que tenham um mecanismo de backup diferente. O T. namibiensis supera esse problema abrigando grandes vacúolos que podem ser preenchidos com nitratos de suporte vital.