Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Гигантское насекомое Meganeura sp. / © Zdenek Burian, Prehistoric Animals, Spring Books.
Кислород проникает в ткани насекомых пассивной диффузией. То есть молекулы поступают из окружающей среды и движутся по телу сами, из области с высокой концентрации — в область с низкой. И это движение осуществляется по тонким трубочкам, которые называют трахеолами.
Авторы работы, опубликованной в Nature, провели масштабное исследование насекомых. Они проанализировали 1320 электронно-микроскопических снимков летательных мышц 44 видов насекомых из десяти отрядов. Измерив, сколько места занимают трахеолы в мышцах, группа учёных пришла к выводу: объем трахеол растёт очень медленно. Даже при различии массы тела в 10 000 раз доля трахеол составила 0,47% у самых мелких видов и 0,83% у крупных. У большинства насекомых трахеолы занимают 1% или меньше объёма мышц.
Трахеолы выделены жёлтым цветом для небольшого, среднего и крупного летающего насекомого. Пространство, занимаемое аналогичными структурами у птиц и млекопитающих, часто приближается к 10% / © Snelling et al., Nature, 2026.
То есть, если бы диффузия кислорода действительно ограничивала максимальный размер насекомых, у крупных видов трахеол должно было быть намного больше. Чем толще мышца, тем дальше кислороду идти до митохондрий, которые его используют. Но в реальности у насекомых остаётся много свободного места без трахеол.
Расчёты показывают, что, даже если увеличить объем трахеол втрое (с 0,6% до 1,8%), лётные характеристики ухудшатся всего на 2-6%. Эволюция могла бы пойти по этому пути, но не пошла, а значит, отбор не требовал наращивания дыхательной сети. Исследователи также перенесли зависимость на древнее стрекозообразное насекомое Meganeuropsis permiana массой около 100 граммов. Согласно модели, у неё трахеолы тоже занимали бы лишь около 1% объёма грудных мышц.
Причинно-следственная связь или совпадение: оценка содержания кислорода в атмосфере и размера тела насекомых / © Snelling et al., Nature, 2026.
По мнению авторов, настоящие ограничения на размер насекомых лежат в другой плоскости. Сдерживать рост могли экологические ограничения, проблемы с отводом тепла при машущем полете, нехватка мощности для взмахов крыльями, плохая доставка «топлива» из‑за открытой кровеносной системы или недостаточная прочность экзоскелета при линьке.
Гипотеза Грэма и соавторов, опубликованная в Nature около тридцати лет назад, устарела. Совпадение по времени пика кислорода и эпохи гигантских насекомых еще не означает причинно-следственной связи. Возможно, кислород действительно помогал, но не через диффузию в трахеолах, а какими‑то другими механизмами. Авторы подчёркивают, что они не спорят с важностью кислорода, но эволюционного запрета на гигантизм именно на уровне трахеол нет.
По материалам: https://naked-science.ru/artic...
В.К. Честно говоря, обратил я внимание на этот материал только потому, что ещё в советское время исследователи чётко показали, что гигантизм флоры и фауны планеты чётко коррелировал с процентным содержанием углекислого газа в атмосфере планеты и кстати, это правило не изменяется и сейчас. И я уже об этом ранее уже писал.
Знакомясь с предложенным материалом, полагаю, позволит сделать вам вывод, по крайней мере позволит задуматься над тем, что собой являет современная наука.
Оценили 4 человека
7 кармы