Rätsel der prähistorischen Insekten für Wissenschaftler

Moegliche Anwendungen

Diese Idee basierte auf der Art und Weise, wie Insekten atmen. Anstelle auf ein Tracheensystem, ein Netzwerk öhrchen, das sich durch den Körper erstreckt und in winzige Strukturen namens Tracheolen mündet.

Sauerstoff bewegt sich durch diese Tracheolen durch Diffusion und wandert entlang. Da die Diffusion über längere Strecken weniger effizient wird, gingen Wissenschaftler davon aus, dass die heutigen niedrigeren Sauerstoffwerte keine Insekten öße hätten unterstützen können.

Mit anderen Worten galt es als unmöglich, dass riesige fliegende Insekten unter modernen atmosphärischen Bedingungen existierten. Neue Studie stellt langjährige Erklärung in Frage Eine neue Studie, die in der neuesten Ausgabe öffentlicht wurde, bietet eine andere Perspektive.

Einordnung fuer Autofahrer

Das Forschungsteam unter der Leitung (Ned) Snelling verwendete hochauflösende Elektronenmikroskopie, um zu untersuchen, wie die Körpergröße mit der Anzahl der Tracheolen in den Flugmuskeln ängt.

Die Forscher fanden heraus, dass die Tracheolen in den meisten Insektenarten nur etwa 1 % oder weniger des Flugmuskels ausmachen. Dieses Muster scheint auch auf die massiven Griffelfliegen anzuwenden, die vor 300 Millionen Jahren lebten und einige 2 Fuß und größer maßen.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Flugmuskeln atmosphärischen Sauerstoffkonzentrationen begrenzt sind. Da Tracheolen sehr wenig Platz einnehmen, könnten Insekten potenziell ihre Anzahl erhöhen, ohne größere strukturelle Einschränkungen zu haben.

Was die Studie zeigt

Beweise aus modernen Tieren „Wenn der atmosphärische Sauerstoff tatsächlich ein Limit für die maximale Körpergröße, müsste es Beweise für eine Kompensation auf Tracheolenebene geben“, sagte der Hauptautor Edward (Ned) Snelling, außerordentlicher Professor und Fakultät für Veterinärwissenschaften an der University of Pretoria.

„Es findet zwar eine gewisse Kompensation bei größeren Insekten statt, aber sie ist im Großen und Ganzen vernachlässigbar.“ Die Forscher verglichen die Insekten auch mit Wirbeltieren. Bei Vögeln und Säugetieren nehmen Kapillaren im Herzmuskel etwa zehnmal mehr Platz ein als Tracheolen im Insektenflugmuskel.

„Im Vergleich dazu nehmen Kapillaren im Herzmuskel von Vögeln und Säugetieren etwa zehnmal mehr relativen Raum ein als die Tracheolen im Flugmuskel, sodass ein großes evolutionäres Potenzial besteht, die Investition in Tracheolen zu erhöhen, wenn der Sauerstofftransport tatsächlich die Körpergröße limitieren würde“, sagte Professor Roger Seymour.

Was die Studie zeigt

Ein noch ungelöstes Rätsel Einige Wissenschaftler argumentieren, dass Sauerstoff möglicherweise immer noch die Größe Körperteilen oder in früheren Stadien des Sauerstofftransports limitieren könnte. Aus diesem Grund wurde die Vorstellung, dass Sauerstoff die maximale Insektengröße einschränkt, nicht vollständig zurückgewiesen.

Die neuen Ergebnisse zeigen jedoch deutlich, dass die Sauerstoffdiffusion innerhalb der Flugmuskel-Tracheolen nicht der limitierende Faktor ist. Die Forscher müssen andere Erklärungen dafür untersuchen, warum Insekten einst so groß werden konnten.

Mögliche Faktoren sind eine erhöhte Prädation durch Wirbeltiere oder physikalische Grenzen, die mit der Stärke des Insektenexoskeletts zusammenhängen. Der Grund für das Auftreten und Verschwinden eine offene und faszinierende Frage.

Technik und Auswirkungen

Referenz: "Oxygen supply through the tracheolar–muscle system does not constrain insect gigantism", Antonia V.

Lensink, Susana Clusella-Trullas, Chris Weldon, Philipp Lehmann, John S. Terblanche, Nicholas L.

R. Hickey, Ashleigh Donaldson, Christian M.

Deschodt und Roger S. Seymour, 25 March 2026, Nature.