科学家们使用基因组首次深入研究了Omnitrophota，这是世界上最古老，最小的细菌之一。

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细菌无处不在——在海洋、土壤、温泉等极端环境中，甚至在包括人类在内的其他生物旁边和内部。它们几乎是看不见的，但它们在生活的几乎每个方面都发挥着重要作用。

尽管它们数量丰富，但令人惊讶的是，人们对许多已经存在了数十亿年的微生物知之甚少。

这包括被称为Omnitrophota的纳米大小细菌的整个谱系。这些细菌在25年前首次基于DNA的短片段被发现，在全球许多环境中都很常见，但直到现在还知之甚少。

美国国家科学基金会支持的研究小组对400多个新测序和现有的Omnitrophota基因组进行了首次大规模分析，揭示了有关其生物学和行为的新细节。该团队的研究结果发表在《自然微生物学》杂志上。

“我们现在对整个微生物门的生物学以及它们在地球生态系统中发挥的惊人作用有了迄今为止最全面的看法，”内华达大学拉斯维加斯分校微生物学家Brian Hedlund说。

“我们这个星球上的主要生命谱系数量有限，了解更多早于植物和动物并且基本上隐藏在我们眼皮底下的生物是令人兴奋的。

Omnitrophota的棘手之处在于，它们仍然在很大程度上被认为是微生物暗物质，这意味着它们存在于自然界中，但在实验室研究中还不能作为单一物种培养。只有两个物种被显微镜观察到，而且只是最近。

“居住在其他生物体的细胞中可能部分解释了为什么这些超小微生物难以培养和显微镜观察，”NSF环境生物学部项目主任Matt Kane说。

为了全面了解微生物的生物学，科学家们比较了349个现有的和72个新绘制的Omnitrophota基因组。这包括审查公开数据和从世界各地的地热环境、淡水湖泊、废水、地下水和泉水收集的新样本。

研究小组观察到，在大多数情况下，Omnitrophota的尺寸小于450纳米，使它们成为已知最小的生物之一。他们还显示出与共生一致的遗传标记 - 可能是其他微生物的捕食者或寄生虫 - 表明它们具有高代谢率。

“尽管我们对Omnitrophota知之甚少，但微生物生态学家长期以来一直在引用它们。我们的目标是最终将这个谱系从黑暗中拖出来，“该研究的主要作者Cale Seymour说。“我们对它们的节能途径和可能的生活方式了解得越多，我们就越接近在实验室中培养它们并将它们带入光明的目标。