Удивительная правда: почему с неба исчезли гигантские стрекозы

Триста миллионов лет назад небо позднего палеозоя кишело гигантскими насекомыми. Meganeuropsis permiana — хищное насекомое, напоминающее современную стрекозу, имело размах крыльев более 70 сантиметров и весило 100 граммов. Биологи уже давно размышляют над загадкой, почему насекомые уже не такие большие. Тридцать лет назад они придумали ответ, известный как "гипотеза ограничения кислорода".

На протяжении десятилетий мы думали, что любым стрекозам размером с ястреба для выживания необходим воздух с высоким содержанием кислорода, поскольку дыхательные системы насекомых менее эффективны, чем у млекопитающих, птиц или рептилий. Поскольку уровень кислорода в атмосфере упал, его стало недостаточно для поддержания гигантских насекомых. «Это простое и элегантное объяснение», — сказал Эдвард Снеллинг, профессор ветеринарных наук Университета Претории. «Но это неправильно».

Динамика дыхания насекомых

В отличие от млекопитающих, у насекомых нет централизованной пары легких и закрытой системы кровообращения, доставляющей к тканям богатую кислородом кровь. «Они дышат через внутреннюю трубку, называемую трахеальной системой», — объяснил Снеллинг. Эта сложная сеть воздушных трубок позволяет насекомым эффективно доставлять кислород к своим клеткам даже при больших размерах.

Итак, если не недостаток кислорода ограничивал размер насекомых, то что же? Снеллинг и его коллеги недавно опубликовали революционное исследование, в котором изучаются истинные причины исчезновения этих доисторических гигантов.

Исследователи обнаружили, что ключевым ограничением на самом деле является прочность и структурная целостность экзоскелета насекомого. По мере того, как насекомые становятся больше, их внешние скелеты сталкиваются с растущими структурными проблемами, из-за которых им становится трудно выдерживать их вес и обеспечивать возможность полета. Эта теория «ограничения экзоскелета» дает более полное объяснение исчезновения Meganeuropsis и других колоссальных доисторических членистоногих

.

"Гипотеза ограничения кислорода была хорошей первой попыткой, но она не раскрывала всей истории", - сказал Снеллинг. "Наше новое исследование показывает, что физические ограничения биологии насекомых были истинной движущей силой исчезновения этих древних летающих чудовищ".

Результаты имеют важное значение для понимания эволюции и вымирания гигантских насекомых на протяжении всей истории Земли. Проливая свет на истинные ограничения, определяющие размер насекомых, исследование предлагает более детальный и точный взгляд на эту увлекательную главу доисторической жизни.