【巨形昆虫:不靠氧气,全靠自己!】在大约3亿年前的盘古大陆森林中,曾生活着长得像蜻蜓一样巨型昆虫,它们的翼展可达半米。教科书认为,这类巨型昆虫进化出更多呼吸管,能更高效地向肌肉输送氧气,从而使它们能不断生长。
但一项发表于《自然》的研究表明,这些凶猛、巨大的飞行昆虫将氧气输送到肌肉的能力,并没有比现今体形较小的同类更厉害。
不同于脊椎动物的复杂循环系统,昆虫利用呼吸管输送氧气的过程更加简单、缓慢。昆虫的体形越大,氧气到达肌肉的路程就越长,需要的空气含氧量更高,并且要有更多气管有效地将氧气输送到肌肉。
石炭纪时期的大气氧含量约为30%,现在是21%。真是氧气造就了体形巨大的昆虫吗?研究人员利用高倍电子显微镜扫描并建模,研究了昆虫体形与气管数量之间的关系,详细分析了气管体积随体形变化的规律。
结果发现,无论体形大小,气管在昆虫肌肉中的占比都不到1%。接下来,他们分析了有记录以来最大的昆虫——3亿年前重达100克的巨脉蜻蜓气管与肌肉比例,发现与现代昆虫一样,它的气管在肌肉中的占比也低于1%。
这一发现表明,相对于体形而言,这些远古巨虫输送到肌肉的氧气量,没比体形较小的现代昆虫多多少。尽管体形较大的昆虫气管数量确实有增多,但增幅很小。那到底是什么让远古昆虫比现在的虫子大这么多的?最简单的解释是捕食者也变大了,最终将体形较大的昆虫吃“灭绝”了。(科学网)中国科普博览
