令人惊讶的真相：为什么巨型蜻蜓从天空中消失

三亿年前，古生代晚期的天空中充斥着巨型昆虫。 Meganeuropsis permiana 是一种类似于现代蜻蜓的掠食性昆虫，翼展超过 70 厘米，重量为 100 克。生物学家长期以来一直在思考为什么虫子不再这么大的谜团。三十年前，他们提出了一个答案，称为“氧约束假说”。

几十年来，我们认为任何像鹰那么大的蜻蜓都需要高氧空气才能生存，因为昆虫呼吸系统的效率低于哺乳动物、鸟类或爬行动物。随着大气中氧气水平下降，不再有足够的氧气来支持巨型虫子。 “这是一个简单而优雅的解释，”比勒陀利亚大学兽医学教授爱德华·斯内林说。 “但这是错误的。”

昆虫呼吸动力学

与哺乳动物不同，昆虫没有一对集中的肺部和封闭的循环系统，可以将富含氧气的血液输送到其组织。 “它们通过称为气管系统的内部管道呼吸，”斯内林解释道。这种错综复杂的空气管网络使昆虫能够有效地将氧气输送到细胞中，即使昆虫体型较大。

那么，如果不是缺氧限制了昆虫的体型，那又是什么呢？ Snelling 和他的同事最近发表了一项突破性研究，探讨了这些史前巨人消失背后的真正因素。

研究人员发现，关键的限制实际上是昆虫外骨骼的强度和结构完整性。随着虫子变得越来越大，它们的外骨骼面临着越来越多的结构挑战，这使得它们难以支撑它们的重量并实现飞行。这种“外骨骼约束”理论为大神经节肢动物和其他巨型史前节肢动物的消失提供了更全面的解释。

“氧限制假说是一个很好的首次尝试，但它并没有说明全部情况，”斯内林说。 “我们的新研究表明，昆虫生物学的物理局限性是这些古代飞行庞然大物消失的真正驱动力。”

这些发现对于了解地球历史上巨型昆虫的进化和灭绝具有重要意义。通过揭示影响昆虫体型的真正限制因素，这项研究为史前生命的迷人篇章提供了更细致、更准确的视角。