Близько 300 мільйонів років тому, над Землею, в епоху панування болотистих лісів, могли ширяти комахи, чиї габарити сьогодні викликають подив. Деякі з них мали розмах крил до 70 сантиметрів.
Тривалий час домінувала думка, що головною причиною такого вражаючого гігантизму був надзвичайно насичений киснем атмосферний склад. Цю інформацію детально висвітлено у публікації dailygalaxy, що посилається на авторитетний журнал Nature.
Ключові події сьогодні
Однак свіжі наукові дані кидають виклик цій популярній теорії, натякаючи на значно складніші еволюційні процеси, що впливали на доісторичних комах. Серед найвідоміших представників цієї групи була Meganeura monyi — одна з найбільших літаючих істот, відомих науці. Хоча зовні вона нагадувала сучасних бабок, насправді належала до вимерлого ряду Meganisoptera, якого також називають “грифінфлаями”.
Meganeura monyi мешкала у карбоновому періоді — приблизно 300 мільйонів років тому. У той час значні території суші були вкриті розлогими болотами та густими лісами, а вміст кисню в атмосфері суттєво перевищував сучасні показники. За попередніми оцінками, його концентрація могла сягати понад 30%, тоді як сьогодні цей показник становить близько 21%.
Саме цей факт десятиліттями слугував поясненням появи гігантських комах. Припускалося, що атмосфера, багата на кисень, давала їм змогу долати фізіологічні обмеження та досягати неймовірних розмірів. Така версія здавалася логічною, враховуючи особливості дихальної системи комах.
На відміну від людей та інших ссавців, комахи не мають легень. Повітря потрапляє до їхнього організму через мікроскопічні отвори на поверхні тіла — дихальця. Далі воно розноситься мережею тонких трубочок, відомих як трахеї та трахеоли, безпосередньо до клітин.
Проблема полягає в масштабуванні цієї системи. Чим більшим стає тіло комахи, тим складніше забезпечити всі його тканини достатньою кількістю кисню. Тому науковці припускали, що саме високий рівень кисню в давній атмосфері дозволяв гігантським комахам ефективно дихати навіть при значно більших розмірах.
Проте нове дослідження вказує на те, що ситуація могла бути значно складнішою. Команда науковців під керівництвом Едварда Снеллінга з Університету Преторії детально вивчила 1320 мікроскопічних зображень 44 видів сучасних комах, які представляли десять різних таксономічних рядів.
Дослідників особливо зацікавили трахеоли — найтонші елементи дихальної системи, що доставляють кисень безпосередньо до тканин, зокрема до м’язів, відповідальних за політ. Результати виявилися несподіваними. Зазвичай трахеоли займають приблизно 1% або навіть менше об’єму льотних м’язів. При цьому розміри тіла досліджених комах відрізнялися в 10 тисяч разів, проте частка тканини, заповненої трахеолами, збільшилася лише приблизно у 1,8 раза.
Актуально: У Бельгії на місці старої пивоварні знайдено скарб із золота вартістю 9 мільйонів євро (фото)
Це означає, що зі збільшенням розмірів тіла дихальна система комах справді адаптується, але масштаби цих змін виявилися значно меншими, ніж передбачала теорія кисневого обмеження. За словами Снеллінга, якби концентрація атмосферного кисню була головним фактором, що визначає максимальний розмір комах, то у великих видів спостерігалися б набагато вираженіші зміни на рівні трахеол. Натомість, така компенсація існує, але її внесок у загальну картину є незначним.
Вчені поки не можуть назвати єдину причину, яка б пояснила появу таких велетенських комах. На їхні розміри могли одночасно впливати різні чинники — від особливостей екзоскелету та механіки польоту до кліматичних умов, доступності їжі та загального середовища. Окремий напрям досліджень зосереджений на личинковій стадії.
На думку дослідника Вілко Верберка, високий рівень кисню міг відігравати важливішу роль не для дорослих комах, а для їхніх водних личинок. Такий підхід потенційно може пояснити як виникнення гігантських видів, так і причини їхнього подальшого зникнення. Існує й інша цікава гіпотеза. Зменшення розмірів комах могло бути пов’язане з появою нових повітряних хижаків.
Викопні знахідки свідчать, що комахи почали зменшуватися в розмірах після появи птахів. При цьому рівень кисню в атмосфері залишався відносно високим. Це може вказувати на те, що для виживання в повітрі важливішими стали не максимальні габарити, а маневреність та здатність швидко уникати хижаків.
Нагадаємо, на Фарерських островах було виявлено давній рунічний камінь.
Прагнете бути в курсі найактуальніших новин про війну та події в Україні?
Підсумок від Українське життя:
Ця стаття пропонує захопливий погляд на одну з таємниць еволюції – причини гігантських розмірів доісторичних комах. Замість простого пояснення про високий рівень кисню, науковці представляють нові дослідження, які ставлять під сумнів це припущення. Стаття пояснює складність дихальної системи комах та розглядає інші можливі фактори, що впливали на їхній розмір, включно з конкуренцією з хижаками. Це цікаво для будь-кого, хто захоплюється природою, палеонтологією та еволюційними процесами, і дає уявлення про те, наскільки складними можуть бути відповіді на, здавалося б, прості запитання.
Подробиці можна знайти на сайті: drevo.uaportal.com