짚신벌레는 민물에서 헤엄치는 단세포 생물로, 섬모라고 하는 수천 개의 작은 털이 몸을 밀어 준다. 큰 종류인 Paramecium caudatum은 길이가 약 200마이크로미터(0.2밀리미터)이다. 1마이크로미터는 1밀리미터의 1,000분의 1이다.

크기

Paramecium은 서로 가까운 종들을 묶은 분류군인 속이며, 종마다 크기가 다르다. 끝에서 끝까지 재면 길이가 약 100~300마이크로미터이다. 짚신벌레는 길고 가늘어서 이 사이트에 표시된 크기는 길이이다. 예를 들어 Paramecium tetraurelia는 길이가 약 115마이크로미터이지만 너비는 34마이크로미터에 불과하다.

Paramecium caudatum은 큰 종 가운데 하나로, 뒤쪽 끝이 뾰족하다. 2021년의 한 리뷰 논문은 이 종의 길이를 약 200마이크로미터로 제시하고, 같은 해의 또 다른 리뷰 논문은 약 300마이크로미터로 제시한다. 연구에 널리 쓰이는 종인 Paramecium tetraurelia는 이보다 작아서 길이가 약 115~150마이크로미터이다.

크기 비교

• 200마이크로미터인 짚신벌레는 길이가 사람 머리카락 굵기의 약 2배이다.
• 이 짚신벌레의 길이는 지름이 약 120마이크로미터인 사람의 난세포, 곧 난자의 지름의 약 1.7배이다.
• 집먼지진드기는 길이가 약 0.3밀리미터로, 짚신벌레 길이의 약 1.5배이다.
• 섬모 하나는 길이가 약 10마이크로미터이므로, 세포의 길이는 세포를 움직이는 섬모 길이의 약 20배이다.
• 1초에 약 1밀리미터씩 헤엄치는 짚신벌레는 1초마다 자기 몸길이의 5배를 나아간다. 키가 1.7미터인 사람이 1초에 몸길이의 5배를 움직인다면 시속 약 31킬로미터로 이동하게 된다.

짚신벌레가 헤엄치는 방식

짚신벌레는 수천 개의 섬모로 덮여 있으며, 섬모 하나의 굵기는 약 0.2마이크로미터이다. 섬모는 세포 위를 지나가는 조율된 파동을 이루며 1초에 10~20번 움직인다. 세포는 나선형 경로로 1초에 약 1밀리미터씩 앞으로 나아가며, 긴 축을 중심으로 약 1초에 한 번 회전한다.

짚신벌레는 장애물에 부딪히거나 피하려는 화학 물질을 만나면 잠깐 뒤로 헤엄친 뒤 방향을 틀어 새 방향으로 나아간다. 이를 회피 반응이라고 한다. 신경세포가 쓰는 신호와 같은 전기 신호가 세포막에 나타나 섬모가 움직이는 방향을 뒤집는다. 이 때문에 일부 과학자는 짚신벌레를 "헤엄치는 신경세포"라고 불러 왔다.

연못 속의 삶

짚신벌레는 전 세계의 민물에 산다. 세균, 조류(藻類), 효모 같은 더 작은 생물을 먹는데, 이 먹이는 섬모가 입으로 이어지는 홈 안으로 쓸어 넣는다. 반대로 Didinium 같은 다른 미생물은 짚신벌레를 잡아먹는다.

먹이를 충분히 먹은 짚신벌레는 6시간마다 둘로 분열할 수 있고, 먹이가 없어도 몇 주 동안 살아남을 수 있다. 짚신벌레는 수억 년 동안 연못과 호수에서 살아 왔으며, 약 2억 년 된 호박에서 짚신벌레 화석이 발견되었다.

출처

• Integrative Neuroscience of Paramecium, a "Swimming Neuron". Brette, eNeuro, 2021.
• Using Paramecium as a Model for Ciliopathies. Valentine and Van Houten, Genes, 2021.
• Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Coordination Office.
• Oocyte diameter predicts the maturation rate of human immature oocytes collected ex vivo. Pors et al., Journal of Assisted Reproduction and Genetics, 2022.
• Environmental assessment and exposure control of dust mites: a practice parameter. Portnoy et al., Annals of Allergy, Asthma and Immunology, 2013.