Prieš 300 milijonų metų, vėlyvojo paleozoinio laikotarpio dangus buvo pilnas milžiniškų vabzdžių, tokių kaip Meganeuropsis permiana, kurių sparnų ilgis siekė daugiau nei 70 centimetrų. Tačiau šiandien tokie vabzdžiai nebėra matomi. Ilgą laiką manyta, kad tai dėl deguonies kiekio atmosferoje sumažėjimo, tačiau naujausi tyrimai paneigia šią hipotezę.
Kodėl milžiniški vabzdžiai išnyko?
Įprastai manyta, kad senovinių vabzdžių dydis buvo tiesiogiai susijęs su aukštu deguonies kiekiu atmosferoje, kuris siekė apie 30 procentų, palyginti su dabartiniais 21 procentu. Ši teorija, vadinama „deguonies apribojimo hipoteze“, remiasi tuo, kad vabzdžių kvėpavimo sistema nėra tokia efektyvi kaip žinduolių, paukščių ar roplių, todėl didesniems vabzdžiams reikėjo daugiau deguonies.
Vabzdžių kvėpavimo sistema
Vabzdžiai kvėpuoja per trachėjų sistemą, kuri deguonį per spirales įtraukia į kūną ir išsklaido per visą organizmą. Deguonis įsiskverbia į audinius per mikroskopines tracheoles, kuriose vyksta pasyvi difuzija. Šis procesas yra lėtas, todėl, logiškai mąstant, didesni vabzdžiai turėtų turėti daugiau ar didesnių tracheolių, kad galėtų aprūpinti raumenis deguonimi.
Nauji tyrimai paneigia senąją teoriją
Edwardas Snellingas su komanda atliko tyrimus, kuriuose tyrė 44 vabzdžių rūšis. Naudojant elektroninius mikroskopus, buvo nustatyta, kad tracheolių tankis vabzdžių raumenyse nepadidėjo taip žymiai, kaip tikėtasi. Pavyzdžiui, vabzdžiams, kurių masė padidėjo 10 000 kartų, tracheolių užimama erdvė raumenyse padidėjo tik 1,8 karto.
Snellingas įvertino, kad Meganeuropsis permiana tracheolės užėmė tik apie 1 procentą jų raumenų tūrio. Tai reiškia, kad deguonies apribojimas nebuvo pagrindinė priežastis, kodėl tokie vabzdžiai išnyko.
Kiti galimi paaiškinimai
Viena teorija teigia, kad dideli vabzdžiai tapo lengvai grobiu atsiradus paukščiams ir šikšnosparniams. Dideli vabzdžiai buvo lėčiau judantys, todėl tapo gera grobio alternatyva greitiems plėšrūnams.
Kita galimybė yra šilumos valdymo problemos. Dideli vabzdžiai gali perkaisti dėl savo dydžio, nes jų paviršiaus plotas mažesnis santykinai su tūriu, todėl jie negali efektyviai išsklaidyti šilumos.
Kas laukia ateityje?
Snellingas teigia, kad norint suprasti vabzdžių dydžio ribas, reikia atsižvelgti ne tik į molekulinę deguonies difuziją, bet ir į ekologinius bei fiziologinius faktorius. Nors deguonies apribojimo hipotezė nėra galutinai atmesta, reikia daugiau tyrimų, kad būtų aiškiai suprasta, kas riboja vabzdžių dydį šiais laikais.
