Виктор Руденко
сентябрь 2015.
8001

Что ограничивает насекомых в размерах и почему нет тараканов размером с собаку например или комаров размером с голубя?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
15
3 ответа
Поделиться

Лет так 300 млн. назад на Земле действительно обитали большие насекомые: стрекозы размером с чайку, муравьи калибра колибри, пауки с тарелку (пауки не насекомые, но в общую картину вписываются). Ключевым фактором для этого было высокое содержание кислорода в атмосфере, раза так в полтора больше, чем сейчас. Дыхательная система насекомых строится на пронизывающих тело трахеях, воздух поступает в них пассивно. При большей концентрации кислорода крупному насекомому есть чем "надышаться". Вероятно даже, что так насекомому и жить было в ту пору легче - чрезмерное количество кислорода может быть и вредно для клеток. Со временем кислорода убавилось, гигантов вытеснили карлики.

Но одним кислородом дело не ограничивается. В животном мире много любителей перекусить насекомыми, и со временем стало ясно, что мелким быть выгоднее. Дюймовую муху поймать легче, чем мелкую заразу, что носится по моему кабинету. Особенно в период линьки - ведь чем насекомое больше, тем дольше она длится. Важное о здоровье Что делать, если, когда резко меняю положение тела, темнеет в глазах и начинает кружиться голова?Это правда, что на ночь лучше не класть телефон под подушку, потому что это может навредить здоровью?Можно ли пить жидкость сразу после приема пищи?Задать вопрос специалисту

Ещё один вопрос - это хитиновый экзоскелет. Нам, позвоночным, в этом плане удобнее, можно быть довольно большими и при этом относительно лёгкими. Хитиновый панцирь, это, по сути, латы, удерживающие всю мягкую внутреннюю начинку и защищающие её от внешних воздействий. Вы примеряли латы? Они толстые и тяжёлые. Среди древних насекомых все "лёгкие" - стрекозки, мухи, тараканы, муравьи. Если же пытаться вырастить гигантского жука, то его хитиновый панцирь был бы слишком толст и тяжёл, вряд ли он выжил бы в нашей гравитации.

Так что таракан размером с собаку маловероятен. По крайней мере, на этой планете.

АВТОР ВОПРОСА ОДОБРИЛ ЭТОТ ОТВЕТ

Основная причина ограничения по размеру (в районе 6-8 см толщины брюшка) - трахейный тип дыхания насекомых.

У сухопутных и вторичноводных членистоногих (подтип трахейнодышащие) дыхательная система представлена системой хитиновых трахей, соединяющие непосредственно внешнюю среду с подавляющим большинством клеток тела (куда не достают множественно ветвящиеся трахеи, достает диффузия , что, надо отметить, недалеко - до 1 мм, однако эффективным диффузный газообмен будет в пределах 0,2-0,5 мм).

Весь газообмен идет именно за счет трахей. Вдох/выдох (вентиляция) осуществляется за счет работы клапанов или, в случае приличных размеров брюшка, за счет дыхательных движений (сократительных движений мышц брюшка).

Больше объем тела - больше клеток - больше трахей - больше энергозатрат на дыхательные движения

Больше трахей - больше клеток - больше потребность в вентиляции - больше трахей

В итоге имеем несколько крайне энергетически невыгодных замкнутых кругов идиоадаптаций.

Проблему, казалось бы, можно решить за счет повышения концентрации кислорода в окружающей среде (или за счет ароморфоза, но это - совершенно другая история), но даже в таком случае имеется предел размеров, обусловленный именно несовершенством трахейного типа дыхания.

Добавлю к вышесказанному, что согласно современным представлениям учёных-эволюционистов, появление колониальных насекомых, образующих гигантские колонии-суперорганизмы, в которых отдельные насекомые имеют больше сходства с клетками одного животного, нежели с членами одной стаи - это как раз "ответ" эволюции, упёршейся в ограничение максимальных размеров отдельного насекомого, на необходимость дальнейшего увеличения размеров. Именно этим можно объяснить, почему колониальность в истории насекомых независимо возникала дважды - сначала у термитов (не надо путать их с муравьями, они родственники тараканов), а затем, много позже, у хищных ос (от которых впоследствии в ходе эволюции ответвились пчёлы и муравьи). (По материалам книги Кирилла Еськова, "История Земли и жизни на ней")

Ответить