Tidligere i denne del, beskrev vi den gigantiske bakterie Epulopiscium. I 1999, blev en anden, endnu større kæmpebakterie opdaget, 100 meter dybt nede i sedimenter i de kystnære farvande ud for Namibia på den sydvestlige kyst af Afrika. Opkaldt Thiomargarita namibiensis, der betyder ”Namibias svovlperle”, klassificeres disse sfæriske organismer sammen med Gammaproteobacteria og er så store som 750 µm i diameter (se figur 9.5.1). Dette er en smule større end det punktum der afslutter denne sætning.
Som nævnt tidligere, er en faktor der begrænser størrelsen af prokaryote celler, at næringsstoffer optages i cellens cytoplasma ved simpel diffusion. T. namibiensis minimerer dette problem, ved at ligne en væskefyldt ballon, vakuolen i det indre, er omgivet af et relativt tyndt ydre lag af cytoplasma. Dette cytoplasma er i størrelsesordenen lig med de fleste andre prokaryoter. Dens energikilde er hovedsageligt hydrogensulfid, der er rigeligt af i sedimenter, hvor de normalt findes og nitrat, som den må udvinde fra nitratrigt havvand, i perioder hvor storme omrører sedimentet. Cellens indre vakuole, der udgør cirka 98% af bakteriens volumen, tjener som lagerplads for nitrat i perioden indtil en ny storm gør det muligt for organismen at udvinde mere nitrat af havvandet. Cellens energi stammer fra oxidation af hydrogensulfid; nitratet, skønt det er en kilde til ernæringsmæssigt nitrogen, tjener primært som en elektronacceptor i fravær af oxygen.
Opdagelsen af unikke store bakterier, har rejst spørgsmålet om, hvor stor en prokaryotisk celle kan være og stadig kunne optage næringsstoffer. I den anden ende, er der en nedre grænse for størrelsen af mikroorganismer – især deres genom? Der er rapporter om bakterier så små som 0,2 til 0,08 µm (nanobakterier) der findes i dybe klippeformationer og endda i meteoritter. De fleste mikrobiologer har konkluderet, at disse ikke er levende partikler, der har krystalliseret sig fra mineraler og har foreslået navnet nanoner. Teoretiske overvejelser er blevet anvendt til at beregne, at en celle med signifikant metabolisme, skulle have en diameter på mindst 0,1 µm. Visse bakterier har overordentlige små genomer. For eksempel Carsonella rudii, der er en bakterie der lever i et symbiotisk forhold med sin insektvært, en saftspisende psyllid (bladlus) og kræver en mindre genetisk kapacitet end en fritlevende bakterie. Den har kun 182 gener, hvilket er tæt på de 151 ganer, der er det beregnede minimum, selv for en mikroorganisme i et sådan symbiotisk forhold (sammenlign dette med de minimale genetiske krav for de fritlevende mycoplasmaer tidligere beskrevet). C. rudii, er ikke helt parasitisk i sit forhold til sin insektvært, da den forsyner sin vært med nogle essentielle aminosyrer, Den er derfor sandsynligvis i den evolutionære proces med at blive en organel, som mitokondrier er det i pattedyrsceller.
Indtil nu, har mikrobiologer kun beskrevet omkring 5.000 bakteriearter, hvoraf omkring 3.000 er opført i Bergey’s Manual. Det fulde antal kan være millioner. Mange bakterier i jord eller vand, eller andre steder i naturen, kan ikke dyrkes med de medier og betingelser, der normalt anvendes til bakterievækst. Desuden er nogle bakterier en del af komplekse fødekæder og kan kun vokse i nærværet af andre mikroorganismer, der leverer de specifikke vækstkrav. For nyligt har forskere ved hjælp af polymerasekædereaktion (PCR), været i stand til at lave millioner af kopier af gener fundet i en tilfældig jordprøve. Ved at sammenligne de gener, der findes i mange gentagelser af denne proces, kan forskerne estimere de forskellige bakteriearter i en sådan prøve. En rapport viser, at et enkelt gram jord kan indeholde 10.000 eller deromkring bakterielle arter – omkring dobbelt så mange som der nogensinde er blevet beskrevet.