Razvoj žuželk od prazgodovine naprej

Goliat hrošči in sfingovi molji bi ga opisali kot velikega skoraj vsak, ki danes živi, ​​vendar bi nekatere prazgodovinske žuželke pritrdile tem evolucijskim potomcem. Med paleozojsko dobo, Zemlja z velikanskimi žuželkami iz kačji pastirji s krili, merjenimi v stopalih, do možgane skoraj 18 centimetrov v širino.

Medtem ko več kot milijon žuželke vrste živijo danes, resnično velikanskih žuželk ne obstaja več. Zakaj so orjaški žuželke živeli v prazgodovini, vendar so sčasoma izginili z Zemlje?

Paleozojska doba se je zgodila pred 542 do 250 milijoni let. Razdeljen je na šest časovnih obdobij, zadnji dve pa sta videli največje žuželke. Ti so bili znani kot ogljikovega obdobja (Pred 360 do 300 milijoni let) in permsko obdobje (Pred 300 do 250 milijoni let).

Atmosferski kisik je najpomembnejši dejavnik velikosti žuželk. V obdobju ogljika in permij so bile koncentracije kisika v atmosferi bistveno višje, kot so danes. Prazgodovinske žuželke so vdihavale zrak, ki je znašal 31 do 35 odstotkov kisika, v primerjavi s samo 21 odstotki kisika v zraku, ki ga trenutno dihate.

Največje žuželke so živele v obdobju ogljika. Bil je čas kačjih pastirjev z več kot dvema nogama kril in mlinico, ki je lahko dosegla deset čevljev. Ko so se v permijskem obdobju pogoji spreminjali, so se hrošči manjšali. Vendar je to obdobje imelo svoj delež velikanskih ščurkov in drugih žuželk, ki bi jih zagotovo uvrstili med velikane.

Celice v telesu dobijo kisik, ki ga potrebujejo za preživetje prek vašega krvnega sistema. Kisik prenaša kri skozi vaše arterije in kapilare do vsake celice v telesu. Pri žuželkah pa se dihanje pojavi s preprosto difuzijo skozi celične stene.

Žuželke odvzamejo atmosferski kisik skozi spirale, odprtine v kutikuli, skozi katere plini vstopajo in izstopajo iz telesa. Molekule kisika potujejo skozi sapnika. Vsaka sapnica se konča s sapnikom, kjer se kisik raztopi v tekočini sapnika. O₂ nato se razprši v celice.

Ko so bile ravni kisika višje - kot v prazgodovinski dobi velikanskih žuželk - to difuzijsko omejen dihalni sistem lahko preskrbijo dovolj kisika za zadovoljevanje presnovnih potreb večje žuželke. Kisik lahko doseže celice globoko v telesu žuželke, tudi ko je žuželka dolga nekaj metrov.

Ker se atmosferski kisik v evolucijskem času zmanjšal, teh najbolj notranjih celic ni bilo mogoče oskrbeti s kisikom. Manjše žuželke so bile bolje opremljene za delovanje v hipoksičnem okolju. In tako so se žuželke razvile v manjše različice svojih prazgodovinskih prednikov.

Trenutni rekorder največje žuželke, ki je kdajkoli živela, je starodavni griffenfly. Meganeuropsis permiana je meril impresivnih 71 cm od vrha do vrha krila, kar je 28-palčni razpon kril. Ta velikanski nevretenčarski plenilec je v obdobju permije poseljeval osrednje ZDA. Fosile vrste so odkrili v Elmu, Kansasu in Midcu v Oklahomi. V nekaterih referencah se imenuje Meganeuropsis americana.

Meganeuropsis permiana je ena izmed prazgodovinskih žuželk, ki jo imenujejo velikanski kačji pastirji. David Grimaldi, v svojem zajetnem zvezku Evolucija žuželk, ugotavlja, da je to napačno. Današnji odonati so le na daljavo povezani z velikani, znanimi kot prodonata.

Starodavni morski škorpijon, Jaekelopterus rhenaniae, je zrasel na 8 čevljev v dolžino. Predstavljajte si škorpijona, večjega od človeka! Markus Poschmann je leta 2007 v nemškem kamnolomu odkril fosilizirano kremplje iz tega ogromnega primerka. Kremplje je merilo 46 centimetrov in znanstveniki so s to meritvijo lahko ekstrapolirali velikost prazgodovinskega eurypterida (morskega škorpijona). Jaekelopterus rhenaniae živel med 460 in 255 milijoni let.

Milipedi podobno bitje, znano kot an Artropleura dosegla enako impresivne velikosti. Artropleura merjeno do 6 čevljev in širine 18 centimetrov. Medtem ko paleontologi še niso našli popolnega fosila Artropluera, fosili v sledovih, ki jih najdemo v Novi Škotski, na Škotskem in v ZDA, kažejo, da bi starodavna melipeda v velikosti nasprotovala odraslemu človeku.

Z več kot milijonom vrst žuželk na Zemlji bi bil naslov "Največja živa žuželka" izjemen dosežek za vsakega hrošča. Preden lahko dodelimo takšno nagrado enemu žuželki, pa moramo določiti, kako merimo velikost.

Kaj naredi hrošča velikega? Ali prav mnoštvo določa bitje kot veliko? Ali nekaj, kar merimo z ravnilom ali merilnikom traku, določeno s centimetri? V resnici katera žuželka osvoji naslov, je odvisno od tega, kako merite z žuželko in koga vprašate.

Izmerite žuželko od sprednjega dela glave do vrha trebuha in lahko določite njegovo dolžino telesa. To bi lahko bil eden izmed načinov, kako izbrati največje žive žuželke. Če je to vaše merilo, je bil vaš najnovejši svetovni prvak okronan leta 2008, ko so entomologi v Borneu odkrili novo vrsto žuželk. Chan's megastick, Veriga Phobaeticus, meri polnih 14 centimetrov od glave do trebuha in celih 22 centimetrov, če iztegnete trak, da vključite njegove podaljšane noge. Palični žuželke prevladujejo v konkurenci v kategoriji najdaljših žuželk. Pred odkritjem Chanovega megastick-a je bila še ena palica za hojo, Pharnacia serratipes, je držala naslov.

Pri mnogih žuželkah so se njegova krila razširila veliko širše od velikosti telesa. Bi obseg kril dobro meril velikost žuželke? Če je tako, iščete prvaka med Lepidopteri. Od vseh živih žuželk imajo metulji in moli največji razponi kril. Ptičja kraljica Aleksandra, Ornithoptera alexandrae, si je naziv največjega metulja na svetu prvič prislužil leta 1906, v več kot stoletju pa večjega metulja niso odkrili. Ta redka vrsta, ki živi le na majhnem območju Papue Nove Gvineje, lahko meri od 25 do 25 cm od vrha do krila. Čeprav je to impresivno, bi bil molj največji naslov živega žuželke, če bi bilo razpon krila edino merilo. Beli čarovniški molj, Thysania agrippina, raztegne vse druge Lepidoptere z razponom kril do 28 cm (ali 11 palcev).

Če iščete velikega hrošča, ki bi ga mazili kot največjo živo žuželko, poiščite Coleoptera. Med hrošči, boste našli več vrst s telesno maso, ki so stvari filmov znanstvene fantastike. Velikan skarabe so znane po svoji impresivni velikosti, med to skupino pa v konkurenci za največje ostajajo štiri vrste iz mrtvega kota: Goliathus goliatus, Goliathus regius, Megasoma actaeon, in Megasoma sloni. Osamljen cerambicid, ki ga imenujemo Titanus giganteus, je enako množičen. Glede na knjigo evidenc o žuželkah, ki jo je raziskala in sestavila univerza na Floridi, ni verodostojnega načina, da bi prekinil zvezo med temi petimi vrstami za naslov največjega hrošča.

Končno obstaja še en zadnji način razmišljanja o velikosti, ko gre za žuželke - teža. Lahko bi žuželke postavili na lestvico, enega za drugim in sami določili, katera je največja v gramih. V tem primeru je jasen zmagovalec. Velikanska veta, Deinacrida heteracantha, prihaja z Nove Zelandije. Posameznik te vrste je tehtal 71 gramov, čeprav je treba opozoriti, da je samica v času, ko je stopila na tehtnico, nosila polno obremenitev jajc.

Katero od teh žuželk naj torej imenujemo največja živa žuželka? Vse je odvisno od tega, kako definirate velikega.

• Dudley, Robert. (1998). Atmosferski kisik, velikanske paleozojske žuželke in razvoj zmogljivosti zračnih lokomotorjev. Časopis za eksperimentalno biologijo 201, 1043–1050.
• Dudley, Robert. (2000). Evolucijska fiziologija leta živali: Paleobiološka in sedanja perspektiva. Letni pregled fiziologije, 62, 135–55.
• Evolucija žuželk, avtor David Grimaldi.
• Toži, Hans-Dieter (2011, 15. januar). Največji zemljiški "hrošč" vseh časov. National Geographic News Watch. Pridobljeno 22. marca 2011.
• Univerza v Bristolu (2007, 21. novembra). Orjaški morski škorpijon večji od človeka. ScienceDaily. Pridobljeno 22. marca 2011 od ScienceDaily.