Тайна гигантских насекомых: ученые опровергли теорию, царившую 30 лет

Около 300 миллионов лет назад над болотистыми лесами планеты парили настоящие монстры — бабкообразные создания с размахом крыльев в 70 сантиметров, которые по размерам равнялись небольшой ястребе. В течение трех десятилетий наука объясняла это явление избытком кислорода в атмосфере, однако это было ошибкой.

Об этом пишет Cikavosti.

Классическое объяснение «кислородного гигантизма» появилось в 1995 году. Тогда ученые считали, что поскольку насекомые дышат через систему трубок (трахеолы), диффузия кислорода ограничивает их максимальный размер. По логике того времени только высокая концентрация $O_2$ в древней атмосфере (около 35% против современных 21%) позволяла насекомых вырастать до гигантских масштабов.

Однако команда исследователей из Университетов Аризоны и Претории использовала мощную электронную микроскопию и выяснила, что дыхательная система насекомых принципиально не ограничена кислородом.

«Если бы кислород действительно устанавливал предел максимального размера, должно быть доказательство компенсации на уровне трахеол. Мы изучили широкий спектр видов и увидели, что трахеолы занимают всего около 1% полетной мускулатуры. Это свидетельствует о колоссальном эволюционном запасе для увеличения, который насекомые просто не используют», — заявил ведущий автор исследования Э. П. Снеллинг.

Ученые сравнили систему дыхания насекомых с сердечной мышцей птиц и млекопитающих. Оказалось, что капилляры в сердце позвоночных занимают в 10 раз больше относительного пространства, чем трахеолы в насекомых.

Это означает, что дыхательная система насекомых невероятно эффективна и могла бы обеспечивать кислородом даже гораздо большие тела без изменений в атмосфере. Если бы теория 1995 года была верной, у больших насекомых трахеолы должны занимать значительно больший объем мышц, чтобы компенсировать расстояния диффузии.

Однако микроскопия показала, что эта доля остается неизменно малой вне зависимости от размера вида.

Новые гипотезы: кто «убил» гигантов

Если кислород не был ограничительным фактором, то почему тогда исчезли «грифоновые мухи»?

Ученые выдвинули две новые версии:

• Хищничество: появление первых крылатых рептилий и ранних птиц могло сделать больших насекомых слишком уязвимыми целями. Гигантизм стал эволюционно невыгодным, когда в небе появились более быстрые и сильные хищники-позвоночные.

• Физика экзоскелета: хитиновые покровы становится очень трудно поддерживать в стабильном состоянии при огромных размерах, в особенности во время критически принципиального процесса линьки.

«Наши результаты показывают, что система снабжения кислородом через трахеолы не ограничивает гигантизм насекомых. Истинная причина их появления и исчезновения снова стала открытым вопросом для науки», — заключают исследователи.

На полках магазинов преобладает импортная продукция спортивные напитки / © Associated Press Николас Карма / © instagram.com/nicolas_karma_official В ЕС вступают в силу новые требования к тахографам / © Pixabay