Ett toffeldjur är en encellig organism som simmar i sötvatten, framdriven av tusentals små hår som kallas cilier. En stor art, Paramecium caudatum, är ungefär 200 mikrometer (0,2 millimeter) lång. En mikrometer är en tusendel av en millimeter.

Storlek

Paramecium är ett släkte, en grupp nära besläktade arter, och arterna skiljer sig i storlek. Mätt från ena änden till den andra är de ungefär 100–300 mikrometer långa. Storleken som visas här är en längd, eftersom ett toffeldjur är långt och smalt: Paramecium tetraurelia är till exempel ungefär 115 mikrometer lång men bara 34 mikrometer bred.

Paramecium caudatum är en av de stora arterna och har en spetsig bakände. En översikt från 2021 anger att den är ungefär 200 mikrometer lång, och en annan översikt från samma år anger ungefär 300 mikrometer. Paramecium tetraurelia, en art som används mycket i forskning, är mindre, ungefär 115–150 mikrometer lång.

Storleksjämförelser

• Ett toffeldjur på 200 mikrometer är ungefär två gånger så långt som ett människohår är brett.
• Längden är ungefär 1,7 gånger bredden på en mänsklig äggcell, eller ovum, som är ungefär 120 mikrometer i diameter.
• Ett dammkvalster, ungefär 0,3 millimeter långt, är ungefär en och en halv gång så långt som ett toffeldjur.
• Varje cilie är ungefär 10 mikrometer lång, så cellen är ungefär 20 gånger så lång som de hår som driver den framåt.
• Med en simfart på ungefär 1 millimeter per sekund tillryggalägger ett toffeldjur fem gånger sin egen längd varje sekund. En person som är 1,7 meter lång och rör sig fem kroppslängder per sekund skulle färdas med ungefär 31 kilometer i timmen.

Hur ett toffeldjur simmar

Ett toffeldjur är täckt av flera tusen cilier, var och en ungefär 0,2 mikrometer tjock. De slår 10–20 gånger per sekund i samordnade vågor som rör sig över cellen. Cellen simmar framåt i en spiralbana med ungefär 1 millimeter per sekund och vrider sig kring sin långa axel ungefär en gång i sekunden.

När ett toffeldjur stöter på ett hinder eller möter ett kemiskt ämne som det undviker, simmar det bakåt en kort stund, vänder och ger sig av i en ny riktning. Detta kallas undvikandereaktionen. En elektrisk signal över cellens membran, liknande de signaler som nervceller använder, vänder riktningen på cilieslagen. Därför har vissa forskare kallat toffeldjuret en ”simmande neuron”.

Liv i en damm

Toffeldjur lever i sötvatten över hela världen. De äter mindre organismer som bakterier, alger och jäst, som cilierna sveper in i en fåra som leder till munnen. I sin tur äts toffeldjur av andra mikroorganismer som Didinium.

Ett välmatat toffeldjur kan dela sig i två var 6:e timme, och utan mat kan det överleva i flera veckor. Toffeldjur har levt i dammar och sjöar i hundratals miljoner år, och ett fossilt toffeldjur har hittats i bärnsten som är ungefär 200 miljoner år gammal.

Källor

• 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.