Jakieś 300 mln lat temu Ziemia wyglądała zupełnie inaczej niż dziś. Kontynenty były połączone w wielki superkontynent o nazwie Pangea. Atmosfera zawierała więcej tlenu, przez co pożary lasów zdarzały się częściej niż obecnie. Wzdłuż równika ciągnęły się obszary zwęglonych drzew.

Ekosystemy obfitowały w rośliny i zwierzęta. Na lądzie królowały płazy, wczesne gady i stawonogi. Niebo należało wówczas wyłącznie do owadów, które osiągały niekiedy pokaźne rozmiary. W miejscach bardziej podmokłych często rozlegały się dźwięki przypominające brzęczenie drona. Były to wielkie ważki, masowo występujące w tych prehistorycznych czasach.

Niektóre „prajętki” osiągały rozpiętość skrzydeł do 45 cm, a wczesne ważki nawet do 70 cm.

Pierwsza związana z nimi zagadka brzmi, jak to możliwe, że w ogóle pojawiły się na Ziemi; druga, dlaczego zniknęły.

Bardzo długo naukowcy sądzili, że ówczesne owady mogły osiągać tak pokaźne rozmiary, ponieważ atmosfera zawierała więcej tlenu: o ok. 45 proc. w porównaniu z dzisiejszym poziomem. Najnowsze badania podważają jednak ten związek.

W latach 80. XX w. naukowcy rozwinęli metody rekonstrukcji składu atmosfery sprzed milionów lat. Wyniki badań wykazały, że ok. 300 mln lat temu doszło do znacznego zwiększenia poziomu tlenu.

W 1995 r. na łamach pisma „Nature” ukazał się artykuł, w którym połączono wysoki poziom tlenu atmosferycznego z pokaźnymi rozmiarami ciał owadów. Naukowcy postawili tezę, że warunkiem wyewoluowania owadów o tak dużych rozmiarach musiał być wysoki poziom tlenu w atmosferze, który dociera do wnętrza ciał owadów cienkimi rurkami.

Najnowsze badania, opublikowane również na łamach „Nature”, kwestionują ten związek. Naukowcy pod kierunkiem Edwarda Snellinga z Uniwersytetu Pretorii (RPA) użyli mikroskopu elektronowego do zbadania tracheoli (tchawiczek), cieniutkich rurek dostarczających tlen do mięśni skrzydełek owadów. Postanowili też sprawdzić, jaki związek ma rozmiar ciała owada z liczbą tracheoli w mięśniach.

Zdaniem naukowców zazwyczaj tracheole zajmują ok. jednego proc. lub mniej w mięśniach skrzydełek u większości gatunków owadów. Nawet w przypadku olbrzymich owadów prehistorycznych ta proporcja jest niewielka.

Zespół wysunął wniosek, że dostępność tlenu nie stanowiła zatem istotnego czynnika, który wpływał na rozmiar mięśni u owadów. Gdyby tak było, owady mogłyby zwiększać ich liczbę bez znaczących zmian anatomicznych i przez to utrzymywać duże rozmiary przy spadku poziomu tlenu.

„Jeśli tlen atmosferyczny rzeczywiście nakłada ograniczenia na maksymalne rozmiary ciała u owadów, wówczas powinny istnieć świadectwa na kompensowanie tego na poziomie tracheoli” - opisuje Snelling. Badacze wskazują, że tak się dzieje w przypadku naczyń włosowatych u kręgowców, których jest dziesięciokrotnie większe zagęszczenie w mięśniach sercowych niż tracheoli w mięśniach skrzydełek u owadów. U owadów czegoś takiego nie ma, a zatem to raczej nie tlen odgrywa decydującą rolę przy determinowaniu ich rozmiarów ciał.

Więcej tutaj.  (PAP)

krx/ zan/