Гігантська тріщина у земній корі "розрізає" Китай навпіл: чим це загрожує (фото)

Близько 300 млн років тому над болотистими лісами Землі могли літати комахи, чиї розміри сьогодні здаються майже неймовірними. Розмах крил деяких із них сягав близько 70 см.

Довгий час вважалося, що головною причиною такого гігантизму був надзвичайно високий рівень кисню в атмосфері. Про це йдеться у матеріалі dailygalaxy із посиланням на журнал Nature.

Однак нове дослідження ставить цю популярну гіпотезу під сумнів і показує, що еволюція доісторичних комах могла бути значно складнішою. Одним із найвідоміших представників цієї групи була Meganeura monyi — одна з найбільших літаючих комах, відомих науці. За зовнішнім виглядом вона нагадувала сучасну бабку, але насправді належала до вимерлої групи Meganisoptera, яку також називають грифінфлаями.

Meganeura monyi жила в кам’яновугільному періоді — приблизно 300 млн років тому. У той час значну частину суші вкривали величезні болота та густі ліси, а вміст кисню в атмосфері був істотно вищим за сучасний. За оцінками, його концентрація могла перевищувати 30%, тоді як нині становить близько 21%.

Саме цей факт багато років використовували для пояснення появи гігантських комах. Вважалося, що атмосфера з високим вмістом кисню дозволила їм подолати фізіологічні обмеження та вирости до небачених розмірів. Така версія здавалася логічною ще й через особливості дихальної системи комах.

На відміну від людей та інших ссавців, комахи не мають легень. Кисень надходить у їхній організм через невеликі отвори на поверхні тіла — дихальця. Далі він переміщується мережею трубочок, відомих як трахеї та трахеоли, безпосередньо до тканин.

Проблема полягає в масштабуванні цієї системи. Чим більшим стає тіло комахи, тим складніше забезпечити всі його тканини достатньою кількістю кисню. Тому вчені припускали, що саме високий рівень кисню в давній атмосфері міг дозволити гігантським комахам ефективно дихати навіть за значно більших розмірів.

Але нове дослідження показало, що все могло бути не так просто. Команда науковців під керівництвом Едварда Снеллінга з Університету Преторії проаналізувала 1320 мікрознімків 44 видів сучасних комах, які представляли десять різних рядів.

Дослідників особливо цікавили трахеоли — найтонші елементи дихальної системи, які доставляють кисень безпосередньо до тканин, зокрема до м’язів, що забезпечують політ. Результати виявилися несподіваними. Зазвичай трахеоли займають приблизно 1% або навіть менше об’єму льотних м’язів. При цьому розміри тіла досліджених комах відрізнялися у 10 тисяч разів, але частка тканини, зайнята трахеолами, збільшилася лише приблизно у 1,8 раза.

Читайте также: На місці пивоварні у Бельгії виявили золотий скарб вартістю 9 млн євро (фото)

Це означає, що зі збільшенням розмірів тіла дихальна система комах справді адаптується, але масштаб цих змін виявився набагато меншим, ніж передбачала теорія кисневого обмеження. За словами Снеллінга, якби саме концентрація атмосферного кисню визначала максимальний розмір комах, у великих видів мали б спостерігатися значно помітніші зміни на рівні трахеол. Насправді ж така компенсація є, але її внесок у загальну картину невеликий.

Учені поки не можуть назвати одну причину, яка пояснила б появу таких величезних комах. На їхні розміри могли одночасно впливати кілька факторів — від особливостей зовнішнього скелета та механіки польоту до температури, доступності їжі й умов навколишнього середовища. Окремий напрям досліджень пов’язаний із личинковою стадією.

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 появу гігантських видів, так і причини їхнього подальшого зникнення. Є й інша цікава гіпотеза. Зменшення розмірів комах могло бути пов’язане з появою нових повітряних хижаків.

Викопні дані свідчать, що комахи почали ставати дрібнішими після появи птахів. При цьому рівень кисню в атмосфері ще залишався відносно високим. Це може означати, що для виживання в небі важливішими стали не максимальні розміри, а маневреність і здатність швидко ухилятися від хижаків.

Нагадаємо, на Фарерських островах знайшли знайшли древній рунічний камінь.

Бажаєте отримувати найактуальніші новини про війну та події в Україні – підписуйтесь на наш Telegram-канал!