Дивовижна правда: чому гігантські бабки зникли з неба

Триста мільйонів років тому небо пізньої палеозойської ери було заповнене гігантськими комахами. Meganeuropsis permiana, хижа комаха, схожа на сучасну бабку, мала розмах крил понад 70 сантиметрів і важила 100 грамів. Біологи довго розмірковували над таємницею того, чому жуки більше не такі великі. Тридцять років тому вони дали відповідь, відому як «гіпотеза обмеження кисню».

Протягом десятиліть ми вважали, що будь-які бабки розміром з яструба потребують високонасиченого киснем повітря, щоб вижити, оскільки дихальні системи комах менш ефективні, ніж у ссавців, птахів або рептилій. Оскільки рівень кисню в атмосфері впав, його більше не було достатньо для підтримки гігантських жуків. "Це просте, елегантне пояснення", - сказав Едвард Снеллінг, професор ветеринарії в Університеті Преторії. «Але це неправильно».

Динаміка дихання комах

На відміну від ссавців, комахи не мають централізованої пари легенів і замкнутої кровоносної системи, яка доставляє збагачену киснем кров до їхніх тканин. «Вони дихають через внутрішні трубки, які називаються трахеальною системою», – пояснив Снеллінг. Ця заплутана мережа повітряних трубок дозволяє комахам ефективно доставляти кисень до своїх клітин навіть у великих розмірах.

Якби не брак кисню обмежив розмір комах, то що? Снеллінг і його колеги нещодавно опублікували новаторське дослідження, яке досліджує справжні фактори зникнення цих доісторичних гігантів.

Дослідники виявили, що основним обмеженням насправді була міцність і структурна цілісність екзоскелета комахи. У міру того, як жуки стають більшими, їхній зовнішній скелет стикається зі зростаючими структурними проблемами, які ускладнюють витримування їх ваги та можливість польоту. Ця теорія «обмеження екзоскелета» дає більш повне пояснення зникнення Meganeuropsis та інших колосальних доісторичних членистоногих.

«Гіпотеза обмеження кисню була хорошою першою спробою, але вона не розповіла всієї історії», — сказав Снеллінг. «Наше нове дослідження показує, що фізичні обмеження біології комах були справжньою рушійною силою зникнення цих стародавніх літаючих гігантів».

Ці знахідки мають важливе значення для розуміння еволюції та вимирання гігантських комах протягом історії Землі. Проливаючи світло на справжні обмеження, які формують розмір комах, дослідження пропонує більш тонкий і точний погляд на цю захоплюючу главу доісторичного життя.