Escherichia coli. From Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH. https://goo.gl/FdtZgB

004 細菌到底有多小

Chun Yao Chen

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細菌到底有多小? 一般細菌的直徑是 0.5–1.0 um,而 1 um 是一百萬分之一公尺。講完了。

這樣的說明你一定沒什麼感覺。一公尺切成百分之一是一公分,再切反正就是很小很小了。細菌的外型有好多種,有圓球型的球菌,像嘟嘟好一口香腸的短桿菌,像大亨堡熱狗的長桿菌,像彎彎腰果的弧菌,像長髮的絲狀菌。我們假裝自已是隻短桿菌來想像好了。大腸桿菌是種常見的短桿菌,一隻典型的大腸桿菌 1.5 um 長(高),0.5 um 寬。如果放大成一個高 165 cm 高的人可以縮小到大腸桿菌的大小,他看到的世界會是什麼樣子的呢?

一粒砂直徑大約 1 mm,相當於 1000 um,是大腸桿菌體長的 667 倍。一個 165 cm 高的人,身高的 667 倍是 1100 公尺,台北 101 量到最尖端也不過只有 449 公尺而已。小有小的好處,泥土裡一個小土粒細菌來說可就像是一棟棟的購物中心,你可以在外層逛,也可以鑽進去裡面逛。如果一個雨滴打在土壤表面,對細菌來說有多大呢? 雨滴直徑有大有小,算做是 2.5 mm 好了,那這個雨滴等比例放大到人類世界就會等同於一個直徑 2.8 公里的湖,繞一圈有 8.6 公里,距離都可以拿來辦路跑了。這樣的距離,細菌要游多久呢? 有人量測過大腸桿菌的速度,大約是每秒 50 um。換算為人的比例,大概是秒速 55 公尺,時速 198 公里。

細菌的小,有沒有極限? 這個極限應該有吧,但我們還不知道在哪裡。現在最小的細菌已經比最大的病毒小了。海洋裡餓肚子的細菌們直徑可以小到 0.3 um,前陣子才有人發現地下水裡的細菌可以小到穿過 0.22 um 的過濾膜,所以目前知道細菌直徑的下限是 0.2 um 左右。那最大的細菌有多大呢? 目前知道最大的菌是 Thiomargarita namibiensis,直徑是 0.1–0.3 mm,是 mm 不是 um 哦! 差了一千倍。

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Chun Yao Chen

陳俊堯,駐守在花蓮慈濟大學生命科學系的細菌人