Kada su 1984. godine otkriveni „fosili bakterija s Marsa“ u meteoritu ALH84001 („prvom meteoritu (001) pronađenom 1984. godine (84) u području Allain Hills (ALH) na Antarktici“) skeptici su već tada vrtili glavom. Ne zato što su smatrali nemogućim da je nekoć na Marsu bujao život – čiji su tragovi, eto, do nas došli meteoritom – nego prije svega zato što živa bića takve, sićušne veličine ne mogu postojati. „Fosili“ su naime bili dugački samo 100, a široki 20 nanometara, pa bi bilo nemoguće da u tako malen prostor stane sve što stanici treba za život. Najmanje bakterije deset su puta veće od pretpostavljenih mikroba s Marsa, a već molekula hemoglobina ima promjer 50 nanometara. No postoji li i gornja granica veličine bakterije?

Gornja veličina bakterije (ili, točnije, prokariota, jednostaničnog organizma bez jezgre) određena je brzinom difuzije. Molekule s jednog na drugi kraj stanice mogu doći samo difuzijom, a brzina difuzije iznosi oko milimetar na sat. Iz toga proizlazi da je najveći teoretski volumen prokariotske stanice 10^-14 m³, što odgovara veličini od 20 µm (0,02 mm).  (Eukariotske stanice, one s jezgrom, druga su priča jer one imaju složen sustav organela i membrana koji omogućuje protok tvari). Veličina bakterija kreće se oko nekoliko mikrometara, dok veličina najmanjeg eukariotskog organizma, kvasca (Saccharomyces cerevisiae) iznosi 10 µm.

No znanstvenici misle jedno, a priroda čini drugo: nedavno je u časopisu Science osvanuo znanstveni rad američkih znanstvenika „A centimeter-long bacterium with DNA contained in metabolically active, membrane-bound organelles“. Centimetar duga bakterija – „a centimeter-long bacterium“! Kako je to moguće?

Odgovor na to pitanje daje posljednji dio naslova, naime da bakterija ima za membranu vezane organele („membrane-bound organelles“), i ono što u naslovu ne piše, da je riječ o kemoautotrofnom organizmu koji energiju dobiva oksidacijom sumporovodika i redukcijom nitrata, ili – bolje rečeno –  redukcijom nitrata u nitrite sumporovodikom (H₂S + NO₃^- → S + NO₂^- + H₂O). Ime bakterije je Thiomargarita magnifica; živi na lišću morske trave, a naraste do 9000 µm, dakle gotovo jedan centimetar (9 mm).  

Tajna „nemoguće“ dužine bakterije, kao što rekoh, leži u drugom dijelu naslova. Prokariotske stanice nemaju jezgru, no imaju sav genski aparat kao i eukariotske stanice (DNA i ribosome). Orijaška stanica bakterije T. magnifica ima genom (molekulu DNA) umnoženu mnogo puta (poliploidija), a svaka se kopija svih njezinih gena nalazi u zasebnoj vakuoli, pepinu, a pepin se nalazi uz staničnu membranu. Uz staničnu se membranu nalaze i vakuole sa sumporom (dobivenog oksidacijom sumporovodika), a najveća vakuola – puna otopine nitrata (hrana za bakteriju) – proteže se uzduž stanice. Širina stanice nije međutim „magnifica“: iznosi – točno! – 3,34 ±1,48 µm, pa T. magnifica u tom smislu nije veća od bakterije prosječne veličine. Mogli bismo reći da se više stanica udružilo oko zajedničkog stola (vakuole s otopinom nitrata) i pritom su se spojile staničnim membranama.

Postojanje pepina, vakuola sa svim potrebnim za umnažanje gena (DNA) i sintezu proteina (mRNA, ribosomi), otklanja potrebu za transport molekula s jednog do drugog kraja stanice – za što bi trebalo, uzimajući u obzir brzinu difuzije, devet sati! U stanici ima oko 40 tisuća kopija molekule DNA, a isto toliko pepina, pa se postavlja pitanje ima li više smisla govoriti o jednoj stanici ili je riječ o koloniji ili – možda – o višestaničnom organizmu. Odgovor na to pitanje ostavljam onima koji su u tome bolji znalci od mene, a ja ću se zadovoljiti konstatacijom da se biološka terminologija i taksonomija mijenja s novim spoznajama, pa će možda otkriće ove bakterije dovesti do novih značenja termina kao što su „višestanični organizam“, „prokariot“ i „eukariot“.

Na kraju nam ostaje da odgovorimo na pitanje kako se ova orijaška bakterija razmnožava. Ona se razmnožava dijeljenjem, pupanjem, tako da se stanica produži i na kraju proizvede novu, znatno kraću stanicu. No dok se druge bakterijske stanice udvajaju nakon nekoliko minuta ili sati, bakteriji Thiomargarita magnifica za to treba puna dva tjedna.

Nenad Raos je kemičar, doktor prirodnih znanosti i znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, sada u mirovini. Autor je i koautor više od stotinu znanstvenih i stručnih radova iz područja bioanorganske i teorijske kemije, molekularnog modeliranja te povijesti kemije i komunikacijskih vještina u znanosti. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Sada piše za Čovjek i svemir te, naravno, Bug online. Sedam je godina bio glavni i tehnički urednik časopisa Priroda, a danas je glavni urednik mrežnih stranica Panopticum. Koautor je dva sveučilišna udžbenika i autor 13 znanstveno-popularnih knjiga. Nagrađen je Državnom godišnjom nagradom za promidžbu i popularizaciju znanosti 2003. godine.