撰文/梅洋汤
本文选自《知识就是力量》杂志
海洋生物多姿多彩，有大到比拟舰艇的蓝鲸，当然也有小到只有一个单细胞的微生物。虽然在大多数情况下，微生物的世界用显微镜才能看到，但你有没有想过，微生物的世界里，其实也有一些大个头？
贝式硫化细菌
在微小的细菌世界里，贝氏硫化细菌算是大个子。它是一种丝状细菌，细丝可以达到半毫米左右，每一条丝里含有成千上万个扁平的盘状或圆筒状细胞。这些细丝状的细菌在显微镜下看起来像是一条条小蚯蚓，缓慢地蠕动前行。
数不清的贝氏硫化细菌通常生活在一起组成菌落，大多以白色、毛绒绒的细菌垫的形式存在于自然界，偶尔也有橘黄色的群落生活在深海热液地区。这些橘黄色的贝氏硫化细菌总是生活在较热的沉积物上，周围被白色的贝氏硫化细菌包围起来，看起来活像是一个个深海“煎鸡蛋”。另外，淡水湖及咸水湖边黑黑的泥巴里、人们避犹不及的臭水沟里都能发现它的身影。
对大部分生物来说，有臭鸡蛋气味的硫化氢气体是剧毒之物，但对贝氏硫化细菌而言，硫化氢是它们最主要的“食物”，被它们氧化的硫化氢会转化为单质硫颗粒，储存在它们的细胞内。被储存的硫颗粒在光学显微镜下因折射光线而闪闪发光，像是装饰细胞的“小钻石”。这些硫颗粒有重要用途，它们像是被储存起来过冬的食物，贝氏硫化细菌可以进一步将硫氧化形成硫酸盐，从而得到生长必需的能量来源。
纳米比亚嗜硫珠菌
硫化细菌家族盛产“大个子”细菌，除了贝氏硫化细菌外，最引人注目的应该是目前发现的最大的细菌——纳米比亚嗜硫珠菌。
这种细菌的细胞为圆形，直径约微米，比果蝇的眼睛稍微大一点。三年前的一次调查中，一个直径接近1毫米的纳米比亚嗜硫珠菌细胞成了目前世界上最大的细菌纪录保持者。这些细菌是如此“巨大”，我们甚至都不需要借助显微镜，用我们的双眼就可以直接看到它们。
纳米比亚嗜硫珠菌的发现，源自年德国教授海德·舒尔茨（HeideN.Schulz）在纳米比亚海边的一次采样。纳米比亚的海边淤泥富含有机物，这些有机物被厌氧生物降解后生成很多硫化氢，为硫化细菌等与硫循环相关的微生物提供了洞天福地。
舒尔茨注意到，这些淤泥里经常会飘着一些带状的东西，里面有很多又大又圆的细胞。她问同事是否知道这是什么，但同事都以为这可能是某种小鱼小虾的卵，因为它们的个头太大了，完全超出了当时对细菌大小的认知。通过对这些细胞的进一步分析，她惊奇地发现这些细胞并不属于鱼类，而是一种细菌。
她当即决定将这些超级“巨大”的细菌称为“嗜硫珠菌”。因为这种圆形的细菌像贝氏硫化细菌一样，将硫化氢氧化成单质硫颗粒储存在细胞里，在光学显微镜下硫颗粒会闪烁夺目的光彩，使得整个纳米比亚嗜硫珠菌细胞泛着微微的“珠光”，像极了饱满圆润的珍珠。而它们通常是成链状存在的，有共同的外膜系统，在自然状态下看起来像是一串串美丽的“珍珠项链”。硫珠菌巨大的体积源于细胞内装着硝酸盐溶液的大泡囊。在氧气不够用的情况下，这些硝酸盐溶液也可以和硫化氢发生氧化还原反应，生成硫单质。
▲纳米比亚嗜硫珠菌最初发现的图片
A.箭头指的是单个嗜硫珠菌的细胞，其大小和果蝇的研究差不多；
B.拍摄典型的纳米比亚嗜硫珠菌链状结构；
C.链状结构中的细胞处于不同生长阶段；
D.双聚焦激光显微镜下的纳米比亚嗜硫珠菌，表面细胞中间有大泡囊；
E.电子显微镜下的细胞结构。
费式刺骨鱼菌
海洋中还有另一种和纳米比亚嗜硫珠菌大小相似的细菌——费氏刺尾鱼菌。它属于梭菌属，顾名思义，这些细菌有梭子一般的形状。其长可达微米，宽约80微米，周身布满鞭毛，依靠鞭毛的运动游到不同的地方。
费氏刺尾鱼菌的繁殖方式非常独特。我们知道绝大多数微生物都是通过分裂生殖，即一个母细胞长大分裂成两个相同的子细胞。但费氏刺尾鱼菌的繁殖却更像“胎生”：母细胞的两端各产生一个非常细小的、像孢子般的子细胞，这两个子细胞会在母细胞体内慢慢长大。子细胞长成后，母细胞死亡并消解，将两个子细胞从中释放出来。
A.母细胞的两端各产生一个非常细小的、像孢子版的子细胞，母细胞长度为45微米；
B.子细胞在母细胞中长大成为新的个体，母细胞长度为微米。
这些大到违背我们直觉，甚至肉眼可见的细菌，完全推翻了我们曾经认为的微生物的极限大小，在生命进化演义中构成了重要一环。
