Vabzdžių raida nuo priešistorės

Goliato vabalai ir sfinkso kandys būtų apibūdinamas kaip didelis beveik bet kurio šiandien gyvenančio, tačiau kai kurie priešistoriniai vabzdžiai nyktų šiems evoliucijos palikuonims. Paleozojaus laikais, Žemė buvo apsupta milžiniškų vabzdžių, nuo laumžirgiai su sparnais, matuojamais pėdomis, iki gali skraidyti beveik 18 colių pločio.

Nors per milijoną vabzdys rūšių gyvena šiandien, tikrai milžiniškų vabzdžių nebėra. Kodėl milžiniški vabzdžiai gyveno priešistoriniais laikais, tačiau laikui bėgant išnyko iš Žemės?

Paleozojaus era įvyko prieš 542–250 milijonų metų. Jis yra suskirstytas į šešis laikotarpius, o du paskutiniai sukūrė didžiausius vabzdžius. Tai buvo žinoma kaip anglies dvideginio laikotarpis (Prieš 360–300 milijonų metų) ir Permės laikotarpis (Prieš 300–250 milijonų metų).

Atmosferos deguonis yra vienintelis vabzdžių dydį ribojantis veiksnys. Anglies ir Permės laikotarpiais deguonies koncentracija atmosferoje buvo žymiai didesnė nei dabar. Priešistoriniai vabzdžiai įkvėpė oro, kuriame buvo nuo 31 iki 35 procentų deguonies, palyginti su tik 21 procentu deguonies ore, kuriuo kvėpuojate dabar.

Didžiausi vabzdžiai gyveno anglies dvideginio laikotarpiu. Tai buvo laumžirgio laikas, kai buvo virš dviejų pėdų sparno ir milijardas, kuris galėjo pasiekti dešimt pėdų. Pasikeitus sąlygoms Permės periode, klaidų dydis sumažėjo. Vis dėlto šis laikotarpis turėjo savo dalį milžiniškų tarakonų ir kitų vabzdžių, kuriuos mes tikrai kvalifikuotume kaip milžinus.

Jūsų kūno ląstelės gauna deguonį, reikalingą išgyventi per jūsų kraujotakos sistemą. Kraujas per jūsų arterijas ir kapiliarus perneša deguonį į kiekvieną jūsų kūno ląstelę. Kita vertus, vabzdžiams kvėpavimas vyksta paprasčiausios difuzijos būdu per ląstelės sienas.

Vabzdžiai į atmosferos deguonį įsisavina spiralėmis, odelėse esančiomis angomis, per kurias dujos patenka ir išeina iš kūno. Deguonies molekulės keliauja per trachėjos sistema. Kiekvienas trachėjos vamzdelis baigiasi tracheole, kur deguonis ištirpsta trachėjos skystyje. O₂ paskui difuzuojasi į ląsteles.

Kai deguonies lygis buvo didesnis - kaip ir priešistorinėje milžiniškų vabzdžių eroje - tai difuzija apribota kvėpavimo sistema galėtų tiekti pakankamai deguonies, kad patenkintų didesnio vabzdžio metabolinius poreikius. Deguonis galėjo pasiekti ląsteles giliai vabzdžio kūne, net kai tas vabzdys buvo matuojamas kelių pėdų ilgio.

Kadangi atmosferos deguonis mažėjo evoliucijos metu, šios vidinės ląstelės negalėjo būti tinkamai aprūpintos deguonimi. Mažesni vabzdžiai buvo geriau pasirengę veikti hipoksinėje aplinkoje. Ir taip vabzdžiai išsivystė į mažesnes jų priešistorinių protėvių versijas.

Dabartinis didžiausio kada nors gyvenusio vabzdžio rekordininkas yra senovės grifas. Meganeuropsis permiana išmatuotas įspūdingas 71 cm atstumas nuo sparno galo iki sparno galo, pilnas 28 colių sparno ilgis. Šis milžiniškas bestuburis plėšrūnas apgyvendino tai, kas Permijos laikotarpiu dabar yra centrinė JAV. Rūšių fosilijos buvo aptiktos Elmo mieste, Kanzaso valstijoje ir Midco mieste Oklahomoje. Kai kuriose nuorodose jis vadinamas Meganeuropsis americana.

Meganeuropsis permiana yra vienas iš priešistorinių vabzdžių, vadinamas milžiniškais laumžirgiais. Deividas Grimaldi, savo niūriame tome Vabzdžių raida, pažymi, kad tai klaidinga informacija. Šiuolaikiniai odonatai yra tik nutolę nuo milžinų, žinomų kaip prodonata.

Senovės jūrų skorpionas, Jaekelopterus rhenaniae, išaugo iki 8 pėdų ilgio. Įsivaizduokite didesnį nei žmogus skorpioną! 2007 m. Markus Poschmann iš Vokietijos masyvo iškasė suakmenėjusią nagą iš šio masinio egzemplioriaus. Augalas išmatuotas 46 centimetrais, o atlikę šį matavimą mokslininkai sugebėjo ekstrapoliuoti priešistorinio eurypterido (jūros skorpiono) dydį. Jaekelopterus rhenaniae gyveno nuo 460 iki 255 milijonų metų.

Milijardas panašus padaras, žinomas kaip Arthropleura pasiekė vienodai įspūdingus dydžius. Arthropleura matuojamas 6 pėdų ir 18 colių pločio. Nors paleontologai dar turi rasti išsamią fosiliją Arthropluera, pėdsakų fosilijos, rastos Nova Scotia, Škotijoje ir JAV, leidžia manyti, kad senovės milijardai konkuruotų su suaugusiu žmogaus dydžiu.

Turint daugiau nei milijoną vabzdžių rūšių Žemėje, „didžiausio gyvo vabzdžio“ titulas būtų nepaprastas laimėjimas bet kokiai klaidai. Tačiau prieš suteikdami tokį apdovanojimą vienam vabzdžiams, mes turime nustatyti, kaip mes įvertiname savo drąsą.

Kas daro klaidą didelę? Ar vien būtybė apibrėžia didelę būtybę? Arba tai, ką mes išmatuojame liniuote ar tapetu, nustatytu centimetrais? Tiesą sakant, kuris vabzdys laimi titulą, priklauso nuo to, kaip išmatuosi vabzdį, ir to, ko klausi.

Išmatuokite vabzdį nuo galvos priekio iki pilvo galiuko, ir jūs galite nustatyti jo kūno ilgį. Tai gali būti vienas iš būdų išsirinkti didžiausią gyvą vabzdį. Jei tai jūsų kriterijai, jūsų naujausias pasaulio čempionas buvo karūnuotas 2008 m., Kai entomologai atrado naują lazdelių vabzdžių rūšį Borneo mieste. Chano megastrikas, Phobaeticus grandinė, matuojama per 14 colių nuo galvos iki pilvo ir 22 coliai, jei ištiesiate matavimo juostą, kad apimtumėte ištiestas kojas. Lazdeliniai vabzdžiai dominuoja varžybose ilgiausių vabzdžių kategorijoje. Prieš atradus Chano megastiką, kitą pėsčiųjų lazdą, Farnacijos serratipai, išlaikė titulą.

Daugelio vabzdžių sparnai pasklido daug plačiau nei jo kūnas. Ar sparno plotis būtų tinkamas vabzdžio dydžio matas? Jei taip, jūs ieškote čempiono tarp „Lepidoptera“. Iš visų gyvų vabzdžių didžiausias sparnų spindulius turi drugeliai ir kandys. Karalienės Aleksandros paukščių auginimas, Ornithoptera alexandrae, pirmą kartą pelnė didžiausio pasaulyje drugelio titulą 1906 m., o per daugiau nei šimtmetį didesnio drugelio neaptikta. Ši reta rūšis, gyvenanti tik nedideliame Papua Naujosios Gvinėjos rajone, gali būti didesnė nei 25 cm nuo sparno galo iki sparno galiuko. Nors tai yra įspūdinga, kandis turėtų didžiausią gyvų vabzdžių titulą, jei vienintelis kriterijus būtų sparno ilgis. Baltoji raganos kandis, Thysania agrippina, ištiesia bet kurią kitą „Lepidoptera“, kurios sparno ilgis yra iki 28 cm (arba 11 colių).

Jei ieškote didelių gabaritų, kuo patepti kaip didžiausią gyvą vabzdį, atkreipkite dėmesį į „Coleoptera“. Tarp vabalai, rasite keletą rūšių, kurių kūno masė yra mokslinės fantastikos filmų dalykas. Milžinas skarabai yra žinomi dėl savo įspūdingo dydžio, o tarp šios grupės keturios rūšys lieka aklavietėje varžymosi dėl didžiausių: Goliathus goliatus, Goliathus regius, Megasomos actaeonir Megasomos drambliai. Vienišas kerambycidas, taikliai pavadintas Titanus giganteus, yra tokia pat masyvi. Remiantis vabzdžių įrašų knyga, kurią ištyrė ir sudarė Floridos universitetas, nėra patikimo būdo nutraukti ryšį tarp šių penkių rūšių, norint gauti didžiausios klaidos pavadinimą.

Pagaliau yra dar vienas paskutinis būdas galvoti apie svajingumą vabzdžiams - svoris. Galėtume vabzdžius sudėti į skalę po vieną ir nustatyti, kuris yra didžiausias vien tik gramais. Tokiu atveju aiškus nugalėtojas. Milžiniška weta, Deinacrida heteracantha, kilusi iš Naujosios Zelandijos. Šios rūšies individas svėrė 71 gramą, tačiau svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad moteris, eidama ant svarstyklių, nešė visą kiaušinį.

Taigi kuris iš šių vabzdžių turėtų būti vadinamas didžiausiu gyvu vabzdžiu? Viskas priklauso nuo to, kaip apibrėžsi didelę.

• Dudley, Robertas. (1998). Atmosferos deguonis, milžiniški paleozojai vabzdžiai ir oro lokomotorių efektyvumo raida. Žurnalas „Experimental Biology 201“, 1043–1050.
• Dudley, Robertas. (2000). Evoliucinė skrydžio su gyvūnais fiziologija: paleobiologinės ir dabartinės perspektyvos. Metinė fiziologijos apžvalga, 62, 135–55.
• Vabzdžių raida, pateikė Deividas Grimaldi.
• Sues, Hansas-Dieteris (2011 m., Sausio 15 d.). Visų laikų didžiausias sausumos gyvenamasis „klaidas“. „National Geographic News Watch“. Gauta 2011 m. Kovo 22 d.
• Bristolio universitetas (2007 m., Lapkričio 21 d.). Milžiniškas iškastinis jūros skorpionas didesnis nei žmogus. „ScienceDaily“. Gauta 2011 m. Kovo 22 d., Nuo „ScienceDaily“.