¿Cuál es el organismo autopropulsado más pequeño?

Hagamos algunos biosleuthing aquí.

La respuesta que estamos buscando tiene tres requisitos:

  1. Debe ser realmente pequeño .
  2. Debe ser autopropulsado.
  3. Debe ser un organismo.

Debido a razones del # 3, voy a excluir la respuesta de Christopher Pow. Los espermatozoides no califican como organismos por sí solos, e incluso si lo fueran, son gigantes absolutos en comparación con otros organismos microscópicos. En humanos, las células espermáticas consisten en una cabeza plana en forma de disco de 5 μm por 3 μm y una cola de 50 μm de longitud.

Fuente de la imagen: El espermatozoide humano: una máquina depurada pero refinada

Podemos hacerlo mejor que eso.

Combinando # 1 y # 3, limitemos nuestra búsqueda en el departamento de organismos unicelulares. La página wiki para los organismos más pequeños enumera tres organismos para cada uno de los tres taxones:

  1. Bacterias – Mycoplasma genitalium (0.2 0.3 μm)
  2. Archaea – Nanoarchaeum equitans (0.4 μm)
  3. Eukaryota – Ostreococcus tauri (0.8 μm)

Sin embargo, una rápida verificación de antecedentes de cada uno de estos tres microbios revela que ninguno de ellos es realmente móvil .

Entonces, para satisfacer la condición n. ° 2, necesitamos buscar pequeños organismos unicelulares que exhiban motilidad o, en otras palabras, que contengan flagelos o cilios . Mi primera suposición dada estas limitaciones fue el organismo modelo bien estudiado Chlamydomonas reinhardtii, que es un alga verde unicelular que contiene dos flagelos, con un diámetro promedio de 10 μm. Pero luego me di cuenta, estos son más grandes que el (cuerpo de) la esperma humana.

Luego, para reducir el rango de tamaños en los que debemos buscar, debemos hacernos la siguiente pregunta:

¿Cuál es el tamaño mínimo por debajo del cual el movimiento dirigido se vuelve imposible para los organismos que nadan libremente?

O en otras palabras, la energía gastada por estos organismos para la locomoción ya no es práctica considerando su pequeño tamaño. Un artículo publicado en 1997 por David B. Dusenbery tuvo como objetivo abordar esta cuestión (límite de tamaño mínimo para la locomoción útil mediante microbios que nadan libremente). Aplicó algunas leyes físicas bien establecidas para ver el efecto del tamaño en la capacidad de un microbio que nada libremente para seguir estímulos químicos, de luz o de temperatura, o para dispersarse en direcciones aleatorias. Descubrió que existe un límite de tamaño agudo por debajo del cual la locomoción no tiene beneficio aparente para los microbios, y estimó que este límite de tamaño es de aproximadamente 0,6 μm de diámetro. Una revisión de las descripciones existentes de bacterias que flotan libremente encontró que las bacterias móviles más pequeñas tenían una longitud media de alrededor de 0,8 μm , mientras que todas las bacterias más pequeñas que esta eran inmóviles.

Mientras que no he podido identificar cuáles eran las bacterias móviles más pequeñas identificadas por Dusenbery en su artículo, logré encontrar dos ejemplos de los eucariotas flagelados más pequeños .

  • Micromonas spp. – ~ 1-1.5 μm

Esta imagen del microscopio electrónico de transmisión muestra una sección transversal a través de un solo alga Micromonas. En esta imagen “coloreada”, el cloroplasto de alga (orgánulo fotosintético) se envuelve alrededor del lado derecho de la célula y está indicado en verde oscuro. El área blanca es un gránulo de almidón contenido dentro del cloroplasto. El área bronceada en la esquina superior izquierda es el núcleo de la célula. El área verde oscuro justo debajo del núcleo es su mitocondria. Emergiendo del lado izquierdo del alga es parte de su flagelo, un apéndice en forma de pelo que impulsa al alga a través del agua. La barra negra mide 500 nanómetros (1 / 50,000 pulgadas) de largo.

Fuente de la imagen: los genes de diminutas algas marinas sugieren vías insospechadas para nuevas investigaciones

  • Bolidomonas spp. – ~ 1.2 μm de diámetro

Secciones TEM que muestran la ultraestructura general de Bolidomonas spp. b1 = cuerpo basal de flagelo corto, b2 = cuerpo basal de flagelo largo, g = cuerpo de Golgi, L = flagelo largo, m = mitocondria, p = plástido, S = flagelo corto.

Fuente de la imagen: Bolidomonas: un nuevo género con dos especies pertenecientes a una nueva clase de algas, las Bolidophycae (Heterokonta)

Paul Davies mencionó en su libro The Eerie Silence que la Dra. Philippa Uwins de la Universidad de Queensland descubrió unas “formas divertidas y poco parecidas a las bacterias” (alrededor de 100nm) llamadas nanobios.
Microscopy-UK (Recursos para el entusiasta de la microscopía, incluida e-zine bimestral gratuita, Micscape).

Como respuesta rápida, alrededor de 0,8 micras parece ser el límite inferior. Para objetos muy pequeños, el número de Reynold es inferior a 10 ^ -4, lo que significa que la viscosidad es tan grande en relación con la inercia que casi cualquier movimiento se vuelve imposible. Para un buen análisis, consulte https: //boulder.research.yale.ed