Ewolucja owadów od prehistorii

Chrząszcze Goliat i ćmy sfinksa zostałby opisany jako duży przez prawie każdego, kto dziś żyje, ale niektóre prehistoryczne owady przyćmiłyby tych ewolucyjnych potomków. W erze paleozoicznejZiemia obfitowała w gigantyczne owady z ważki z rozpiętością skrzydeł mierzoną w stopach, do majtki prawie 18 cali szerokości.

Chociaż ponad milion owad gatunki żyją dzisiaj, naprawdę gigantyczne owady już nie istnieją. Dlaczego gigantyczne owady żyły w czasach prehistorycznych, ale z czasem znikały z Ziemi?

Era paleozoiczna miała miejsce 542 do 250 milionów lat temu. Jest on podzielony na sześć okresów, a ostatnie dwa obserwowały rozwój największych owadów. Były one znane jako okres karbonu (Od 360 do 300 milionów lat temu) i okres permski (300 do 250 milionów lat temu).

Tlen atmosferyczny jest największym czynnikiem ograniczającym wielkość owadów. W okresach karbonu i permu stężenia tlenu w atmosferze były znacznie wyższe niż obecnie. Prehistoryczne owady oddychały powietrzem, które stanowiło od 31 do 35 procent tlenu, w porównaniu do zaledwie 21 procent tlenu w powietrzu, którym teraz oddychacie.

Największe owady żyły w okresie karbońskim. Był to czas ważki o rozpiętości skrzydeł ponad dwóch stóp i stonoga, która mogła osiągnąć dziesięć stóp. Gdy warunki uległy zmianie w okresie permu, robaki zmniejszyły się. Jednak w tym okresie miały udział gigantyczne karaluchy i inne owady, które z pewnością zaklasyfikowalibyśmy jako gigantów.

Komórki w twoim ciele otrzymują tlen, którego potrzebują, aby przetrwać przez układ krążenia. Tlen jest przenoszony przez krew przez tętnice i naczynia włosowate do każdej komórki w ciele. Z drugiej strony u owadów oddychanie zachodzi przez zwykłą dyfuzję przez ściany komórkowe.

Owady przyjmują tlen atmosferyczny przez spirale, otwory w skórze, przez które gazy wchodzą i wychodzą z ciała. Cząsteczki tlenu podróżują przez układ tchawicy. Każda rurka dotchawicza kończy się tchawicą, w której tlen rozpuszcza się w płynie tchawicy. The O₂ następnie dyfunduje do komórek.

Gdy poziomy tlenu były wyższe - jak w czasach prehistorycznych gigantycznych owadów - to układ oddechowy o ograniczonym dyfuzji może dostarczyć wystarczającą ilość tlenu, aby zaspokoić potrzeby metaboliczne większego owada. Tlen mógł docierać do komórek głęboko w ciele owada, nawet gdy owad mierzył kilka stóp długości.

Ponieważ tlen atmosferyczny zmniejszał się w czasie ewolucji, te najbardziej wewnętrzne komórki nie mogły być odpowiednio zaopatrywane w tlen. Mniejsze owady były lepiej przygotowane do funkcjonowania w środowisku niedotlenienia. I tak owady ewoluowały w mniejsze wersje swoich prehistorycznych przodków.

Obecnym rekordzistą największego owada, jaki kiedykolwiek żył, jest starożytna gryfnica. Meganeuropsis permiana mierzył imponujące 71 cm od czubka skrzydła do skrzydła, pełny rozpiętość skrzydeł 28 cali. Ten gigantyczny bezkręgowy drapieżnik zamieszkiwał tereny, które obecnie znajdują się w środkowej części Stanów Zjednoczonych w okresie permu. Skamieliny tego gatunku odkryto w Elmo w stanie Kansas i Midco w stanie Oklahoma. W niektórych odniesieniach nazywa się to Meganeuropsis americana.

Meganeuropsis permiana jest jednym z prehistorycznych owadów zwanych gigantycznymi ważkami. David Grimaldi, w swoim ogromnym tomie Ewolucja owadów, zauważa, że ​​jest to błędne określenie. Współczesne odonaty są tylko odlegle spokrewnione z gigantami znanymi jako prodonata.

Starożytny skorpion morski Jaekelopterus rhenaniae, urósł do 8 stóp długości. Wyobraź sobie skorpiona większego od człowieka! W 2007 roku Markus Poschmann odkrył skamieniały pazur z tego masywnego okazu w niemieckim kamieniołomie. Pazur mierzył 46 centymetrów, a na podstawie tego pomiaru naukowcy byli w stanie ekstrapolować rozmiar prehistorycznej eurypteridy (skorpion morski). Jaekelopterus rhenaniae żył między 460 a 255 milionami lat temu.

Stwór podobny do krocionoga znany jako Arthropleura osiągnął równie imponujące rozmiary. Arthropleura mierzona tak długo, jak 6 stóp i 18 cali szerokości. Podczas gdy paleontolodzy muszą jeszcze znaleźć pełną skamielinę Arthropluera, śladowe skamieliny znalezione w Nowej Szkocji w Szkocji i Stanach Zjednoczonych sugerują, że starożytny krocionóg konkurowałby z dorosłym człowiekiem wielkości.

Mając ponad milion gatunków owadów na Ziemi, tytuł „największego żywego owada” byłby niezwykłym osiągnięciem dla każdego robaka. Zanim jednak przyznamy taką nagrodę jednemu owadowi, musimy ustalić, w jaki sposób mierzymy dobroć.

Co sprawia, że ​​błąd jest duży? Czy to zwykła masa definiuje stworzenie jako duże? A może coś, co mierzymy za pomocą linijki lub taśmy mierniczej, określonej w centymetrach? W rzeczywistości to, który owad wygrywa tytuł, zależy od tego, jak mierzysz owada i od kogo pytasz.

Zmierz owada od przodu głowy do czubka brzucha i możesz określić jego długość ciała. To może być jeden ze sposobów wyboru największego żywego owada. Jeśli to twoje kryteria, twój najnowszy mistrz świata został koronowany w 2008 r., Kiedy entomolodzy odkryli nowy gatunek owada patyczaka na Borneo. Megastick Chana, Łańcuch Fobaeticus, mierzy pełne 14 cali od głowy do brzucha i pełne 22 cale, jeśli rozciągniesz centymetr, aby uwzględnić jego wyciągnięte nogi. Patyczaki dominują w konkurencji w najdłuższej kategorii owadów. Przed odkryciem megasticka Chana, kolejnej laski, Pharnacia serratipes, posiadał tytuł.

W przypadku wielu owadów jego skrzydła rozprzestrzeniają się znacznie szerzej niż jego ciało. Czy rozpiętość skrzydeł byłaby dobrą miarą wielkości owada? Jeśli tak, to szukasz bohatera wśród Lepidoptera. Ze wszystkich żywych owadów motyle i ćmy mają największe rozpiętości skrzydeł. Ptasie skrzydło królowej Aleksandry, Ornithoptera alexandrae, po raz pierwszy zdobył tytuł największego motyla na świecie w 1906 roku, a od ponad wieku nie odkryto żadnego większego motyla. Ten rzadki gatunek, który żyje tylko na niewielkim obszarze Papui Nowej Gwinei, może mierzyć ponad 25 cm od czubka skrzydła do czubka skrzydła. Choć to imponujące, ćma miałaby największy tytuł żywego owada, gdyby rozpiętość skrzydeł była jedynym kryterium. Biała ćma wiedźmy, Thysania agrippina, rozciąga się na inne Lepidoptera o rozpiętości skrzydeł do 28 cm (lub 11 cali).

Jeśli szukasz dużego robaka do namaszczenia jako największego żywego owada, spójrz na Coleoptera. Spośród chrząszcze, znajdziesz kilka gatunków o masie ciała, która jest materiałem z filmów science fiction. Ogromny skarabeusze są znane z imponującej wielkości, a wśród tej grupy cztery gatunki pozostają w impasie w rywalizacji o największe: Goliat Goliatus, Goliathus regius, Aktor Megasoma, i Megasoma elephas. Samotny cerambycid, trafnie nazwany Titanus giganteus, jest równie masywny. Według Book of Insect Records, badanego i opracowanego przez University of Florida, nie ma wiarygodnego sposobu na zerwanie więzi między tymi pięcioma gatunkami w celu uzyskania tytułu największego robala.

Wreszcie, istnieje jeszcze jeden sposób, aby pomyśleć o szczęściu, jeśli chodzi o owady - waga. Moglibyśmy umieścić owady na skali, jeden po drugim, i ustalić, który jest największy według samych gramów. W takim przypadku jest wyraźny zwycięzca. Gigantyczna weta, Deinacrida heteracantha, pochodzi z Nowej Zelandii. Osobnik tego gatunku ważył 71 gramów, choć ważne jest, aby zauważyć, że samica niosła pełny ładunek jaj w momencie, gdy stanęła na wadze.

Które z tych owadów należy nazwać największym żywym owadem? Wszystko zależy od tego, jak zdefiniujesz duży.

• Dudley, Robert. (1998). Tlen atmosferyczny, gigantyczne owady paleozoiczne i ewolucja powietrznych osiągów lokomotorycznych. The Journal of Experimental Biology 201, 1043–1050.
• Dudley, Robert. (2000). Ewolucyjna fizjologia ucieczki zwierząt: paleobiologiczne i współczesne perspektywy. Roczny przegląd fizjologii, 62, 135–55.
• Ewolucja owadów, autor: David Grimaldi.
• Sues, Hans-Dieter (2011, 15 stycznia). Największy „błąd” wszech czasów w mieszkaniu na lądzie. National Geographic News Watch. Pobrano 22 marca 2011 r.
• University of Bristol (2007, 21 listopada). Giant Fossil Sea Scorpion większy niż człowiek. ScienceDaily. Pobrano 22 marca 2011 r. Z ScienceDaily.