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How big is 草履蟲?

200 micrómetros!

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草履蟲

草履蟲是一種單細胞生物,生活在淡水中,靠著身上數千根稱為纖毛的細小毛狀構造推動前進。其中一種體型較大的種類,大草履蟲(Paramecium caudatum),長度大約是200微米(0.2公釐)。1微米是1公釐的千分之一。

大小

Paramecium是一個屬,也就是一群親緣關係相近的物種的統稱,不同物種的體型大小也不一樣。從頭到尾測量,牠們的長度大約介於100到300微米之間。本站所列的數字是長度,因為草履蟲的形狀細長:例如Paramecium tetraurelia,長度大約115微米,寬度卻只有34微米。

大草履蟲(Paramecium caudatum)是體型較大的種類之一,尾端呈尖形。2021年的一篇綜述指出,牠的長度大約是200微米,同年另一篇綜述則給出大約300微米的數字。廣泛用於研究的Paramecium tetraurelia體型較小,長度大約115到150微米。

大小比較

  • 長度200微米的草履蟲,長度大約是一根人類頭髮寬度的兩倍。
  • 牠的長度大約是人類卵子寬度的1.7倍,人類卵子的寬度大約是120微米。
  • 塵蟎大約長0.3公釐,長度大約是草履蟲的1.5倍。
  • 每根纖毛大約長10微米,因此草履蟲細胞的長度大約是推動牠前進的纖毛長度的20倍。
  • 草履蟲的游動速度大約是每秒1公釐,也就是每秒能移動五倍體長的距離。如果身高1.7公尺的人以每秒五倍身高的速度移動,時速大約會達到31公里。

草履蟲如何游動

草履蟲全身覆蓋著數千根纖毛,每根纖毛的直徑大約是0.2微米。這些纖毛會以協調一致的波動方式擺動,頻率大約是每秒10到20次。草履蟲會以大約每秒1公釐的速度,沿著螺旋路徑向前游動,並大約每秒繞著自己的長軸轉一圈。

當草履蟲碰到障礙物,或遇到牠想躲避的化學物質時,會先短暫向後游動,轉向後再朝新的方向前進,這種行為稱為「迴避反應」。一種跨越細胞膜的電訊號,與神經細胞使用的訊號類似,會讓纖毛的擺動方向反轉。因此,有些科學家把草履蟲稱為「會游泳的神經元」。

池塘裡的生活

草履蟲生活在世界各地的淡水中,以細菌、藻類和酵母菌等較小的生物為食,纖毛會把這些食物掃進通往口部的溝槽。同時,其他微生物,例如Didinium,也會捕食草履蟲。

在食物充足的情況下,草履蟲每6小時就能分裂成兩個細胞;如果沒有食物,牠也能存活好幾個星期。草履蟲已經在池塘和湖泊中生存了數億年,科學家還曾在大約2億年前的琥珀中發現草履蟲的化石。

參考資料

  • 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.

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