“蜻蜓”大块头并非靠“吸氧”
在石炭纪,巨大的苔藓和其他植物向大气中释放了大量氧气。当时的大气氧含量约为30%,而今天是21%。但是,如此丰富的氧气真的造就了巨大的昆虫吗?
为验证这一观点,Snelling和同事将目光聚焦于气管。这是昆虫呼吸管的分支系统,负责将氧气输送到组织。他们研究了44种现代昆虫飞行肌肉中的气管。这些昆虫来自多个目,大小各异。
研究人员利用高倍电子显微镜,扫描并模拟了昆虫体形大小与气管数量的关系,还详细分析了气管体积随体形大小变化的规律。研究发现,无论体形大小,气管在昆虫肌肉中的比例都不到1%。接下来,他们分析了有史以来最大的昆虫——3亿年前重100克的巨脉蜻蜓的气管与肌肉的比例,发现与现代昆虫一样,它的气管在肌肉中的比例也低于1%。
Snelling说,这一发现表明,相对于体形,这些远古巨虫输送到肌肉的氧气量,并不比体形较小的现代昆虫多。尽管体形较大的昆虫的气管数量确实增加了,但幅度很小。
阿根廷布宜诺斯艾利斯大学的Pablo Schilman表示,这项研究令人信服。“它直接检验并挑战了一个自20世纪60年代以来就被广泛接受的假说。”
那么又是什么让现代昆虫比它们的“巨人”祖先要小得多呢?Snelling说,最简单的解释是捕食者也变大了,最终将体形较大的昆虫吞食殆尽。
科普中国APP
科学素质竞赛
幸福肥东微信
合肥科普微信
肥东科协