Po desetiletí byl obrovský hmyz z období karbonu – včetně vážek podobných grifonků s rozpětím křídel více než půl metru – spojován s vyššími hladinami kyslíku v atmosféře. Převládající teorie naznačovala, že tito starověcí obři mohli existovat pouze v prostředí bohatém na kyslík. Nedávná studie publikovaná v časopise Nature však tento předpoklad zpochybňuje a tvrdí, že dostupnost kyslíku nebyla hlavním faktorem určujícím jejich obrovskou velikost.
Kyslíková hypotéza a biologie hmyzu
Myšlenka, že atmosférický kyslík omezuje velikost hmyzu, pramenila ze způsobu, jakým hmyz dýchá. Na rozdíl od savců s plícemi se hmyz spoléhá na tracheální systém: síť drobných trubiček, které dodávají kyslík přímo do buněk. Vědci usoudili, že větší tělesa vyžadují více kyslíku a difúze těmito trubicemi by se v dnešní atmosféře chudé na kyslík stala neefektivní. To znamenalo, že vyšší koncentrace kyslíku v období karbonu umožnily hmyzu růst do mimořádných velikostí.
Nová data zpochybňují starou teorii
Paleontolog Edward Snelling a jeho tým z University of Pretoria použili mikroskop s vysokým rozlišením ke studiu hustoty průdušnice v letových svalech hmyzu. Jejich analýza ukázala, že průdušnice zabírají pouze nepatrný zlomek (1 % nebo méně) svalové tkáně. To znamená, že hmyz by teoreticky mohl pojmout mnohem více trubic dodávajících kyslík bez fyziologických omezení.
“Pokud by atmosférický kyslík skutečně omezil velikost hmyzu, viděli bychom důkazy o tracheální kompenzaci u větších druhů,” vysvětlil Snelling. “Opravdu jakékoli úpravy jsou drobné.”
Co skutečně omezuje velikost hmyzu?
Výsledky studie nevylučují kyslík jako přispívající faktor, ale definitivně jej vylučují jako jediný limitující faktor. Pokud tracheální difuze není úzkým hrdlem, pak musela platit jiná omezení. Mezi možná vysvětlení patří:
- Predace: Výskyt raných obratlovců s predátorskými schopnostmi mohl nakonec omezit velikost hmyzu.
- Limity exoskeletu: Pevný exoskelet hmyzu má biomechanická omezení; větší těla vyžadují úměrně silnější exoskeletony, které se mohou stát nestabilními.
- Další fyziologické faktory: Transport kyslíku proti proudu nebo v jiných tělesných systémech může stále hrát roli, i když ne v samotných letových svalech.
Velký obrázek
Tento posun v chápání má širší důsledky pro paleontologii. Zdůrazňuje, jak mohou předpoklady o starověkém prostředí ovlivnit interpretaci evoluční historie. Studie nutně “nevyvrací” kyslíkovou teorii, ale nutí vědce zkoumat alternativní nebo další vysvětlení.
Záhada zmizení tohoto hmyzu zůstává nevyřešena, ale tato studie objasňuje, že příběh o atmosférickém kyslíku, i když je pravděpodobný, není úplný.
