Гигантские стрекозы древности могли дышать и при современном уровне кислорода

Международная группа исследователей под руководством профессора Эдварда Снеллинга из Университета Претории установила, что гипотеза кислородного ограничения не объясняет исчезновение гигантских насекомых. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.

Ученые исследовали 44 вида насекомых из десяти отрядов, различающихся по массе в 10 000 раз. С помощью электронных микроскопов команда получила 1320 снимков летательных мышц насекомых, измерив плотность объема трахеол — дыхательных трубок, доставляющих кислород в ткани.

Анализ показал, что у насекомых массой 0,5 миллиграмма трахеолы занимали 0,47 процента объема летательных мышц. У особей массой 5 граммов этот показатель составил лишь 0,83 процента. При десятитысячекратном увеличении массы тела объем дыхательных трубок вырос только в 1,8 раза.

Исследователи экстраполировали данные на вымершую Meganeuropsis permiana — хищное насекомое с размахом крыльев 70 сантиметров и массой 100 граммов. Расчеты показали, что трахеолы занимали бы около 1 процента объема мышц при верхнем пределе в 3 процента. Дыхательная система древних гигантов имела достаточный резерв для функционирования.

Эксперименты на саранче продемонстрировали, что утроение плотности трахеол увеличивает способность к диффузии кислорода в четыре раза без ущерба для механической работы мышц. Исследователи предполагают, что исчезновение гигантских насекомых связано с появлением птиц и летучих мышей 135 миллионов лет назад, проблемами терморегуляции при крупных размерах тела или особенностями линьки экзоскелета.