本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
细菌细胞与人类等多细胞动物的细胞从根本上不同。它们远更小，内部组织更少，没有细胞核（它们有DNA，但没有安全地包装在膜内）。因此，细菌几乎完全是单细胞生物，具有自身的自主性，并且通常具有移动性。
当然，许多细菌形成大型互连结构，如生物膜和菌落。这些结构显示出令人印象深刻的细胞组织，但它们不能真正被视为一个单一的多细胞生物。为了被认为是多细胞生物，生物体必须满足某些标准
细胞必须粘在一起！这听起来很明显，但它确实涉及细胞粘附机制
细胞必须能够交流。在多细胞生物体内，细胞必须保持交流，并根据影响全身的条件做出改变
依赖性。细胞必须依赖周围细胞才能生存，否则身体只是一个大型菌落。
分化。身体的细胞专门从事不同的任务。在大多数情况下，这是终末分化 - 即一旦细胞专门化，它就无法返回到未专门化的状态。
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有没有一些细菌可以做到这一切？的确，没有多少细菌可以做到，否则平原上就会有大型多细胞细菌“动物”漫游。但是，有许多光合细菌能够形成真正的多细胞结构，尽管它们相当小。
从技术上讲，那些长链都是一个生物体，一种光合作用的蓝细菌。外细胞壁在一个连续的包膜中包围着整个生物体，并满足了多细胞性的第一个要求，即保持细胞在一起。箭头指向较大的细胞，这些细胞满足了第三和第四个要求。这些较大的细胞与周围的细胞非常不同；它们已经分化形成专门的细胞，其唯一的工作是从周围环境中吸收无机氮，并将其“固定”成可用的有机形式。
这是一个非常重要的发展，因为固定氮所需的酶在氧气存在下不起作用，而氧气对于呼吸至关重要。这就是为什么大多数动植物都不能固定氮，而是依赖食物来源或周围土壤细菌来获取有机形式。细菌有不同的方法来应对这个问题。有些依赖外部食物来源，有些变得完全厌氧（完全不使用氧气），有些，如蓝细菌，已经分化形成特殊的固氮细胞。
（还有第三种策略，即在晚上变成固氮细菌，在白天变成需氧呼吸细菌，但这需要大量的能量，因为这意味着细胞必须每十二小时完成一次完整的酶转换）
分化的细胞称为异形胞。它有一个更厚的细胞壁，以阻止氧气扩散到细胞中，并且所有可能产生氧气的细胞过程都已被移除。一旦细胞变成异形胞，它就无法再次变回，并且完全依赖于周围的细胞来提供呼吸产物，因为它自身无法进行呼吸，因为该过程需要氧气。同样，周围的细胞依赖于异形胞来提供氮。
细胞之间也相互交流，使用化学信息的反馈系统来确定哪些细胞将分化成固氮细胞，哪些细胞将保持为正常的呼吸细胞。它们也可以选择分化成藻殖段，藻殖段是非常小的细胞线，充当侵入性繁殖颗粒。藻殖段具有一些非常棒的特性，它们可以在粘液中滑动，用菌毛快速移动，甚至由于内部气囊而漂浮在水面上。与产氮细胞不同，藻殖段不是终末分化的，一旦它们到达一个好的繁殖目的地，就可以变回正常细胞。
这可以被认为是“真正的”多细胞行为吗？对此存在争议，但就我而言，这是一种多细胞细菌。这肯定是细菌最接近失去其单细胞自主性并在更大的生物体内存在的状态。
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这篇文章基于一篇较早的文章，来自我之前的博客“实验室老鼠的生活”。
Flores, E., & Herrero, A. (2009). 丝状蓝细菌中通过细胞分化的区室化功能。《自然评论·微生物学》，8 (1), 39-50 DOI: 10.1038/nrmicro2242