Selama beberapa dekade, serangga raksasa pada periode Karbon—termasuk griffin yang mirip capung dengan lebar sayap lebih dari dua kaki—telah dikaitkan dengan tingkat oksigen atmosfer yang lebih tinggi. Teori yang berlaku menyatakan bahwa raksasa purba ini hanya bisa hidup di lingkungan yang kaya oksigen. Namun, penelitian terbaru yang dipublikasikan di Nature menantang asumsi tersebut, dengan alasan bahwa ketersediaan oksigen bukanlah faktor utama yang menyebabkan ukurannya yang sangat besar.
Hipotesis Oksigen dan Biologi Serangga
Gagasan bahwa oksigen di atmosfer membatasi ukuran serangga berasal dari cara serangga bernapas. Berbeda dengan mamalia yang memiliki paru-paru, serangga mengandalkan sistem trakea: jaringan saluran kecil yang mengantarkan oksigen langsung ke sel. Para ilmuwan beralasan bahwa benda-benda yang lebih besar memerlukan lebih banyak oksigen, dan difusi melalui tabung-tabung ini akan menjadi tidak efisien di atmosfer yang miskin oksigen saat ini. Hal ini menunjukkan bahwa konsentrasi oksigen yang lebih tinggi pada periode Karbon memungkinkan serangga tumbuh hingga ukuran yang luar biasa.
Temuan Baru Menantang Teori Lama
Ahli paleontologi Edward Snelling dan timnya di Universitas Pretoria menggunakan mikroskop resolusi tinggi untuk memeriksa kepadatan trakeolar pada otot terbang serangga. Analisis mereka mengungkapkan bahwa trakeol hanya menempati sebagian kecil (1% atau kurang) jaringan otot. Ini berarti serangga secara teoritis dapat menampung lebih banyak tabung penghantar oksigen tanpa kendala fisiologis.
“Jika oksigen atmosfer benar-benar membatasi ukuran serangga, kita akan melihat bukti adanya kompensasi trakeolar pada spesies yang lebih besar,” jelas Snelling. “Kenyataannya adalah bahwa penyesuaian apa pun dapat diabaikan.”
Apa yang Apakah Membatasi Ukuran Serangga?
Temuan penelitian ini tidak mengesampingkan oksigen sebagai faktor yang berkontribusi, namun dengan tegas menghilangkan oksigen sebagai satu-satunya faktor pembatas. Jika difusi trakeolar bukanlah hambatannya, maka kendala lain pasti berperan. Penjelasan potensial meliputi:
- Predasi: Munculnya vertebrata awal yang memiliki kemampuan predator mungkin pada akhirnya membatasi ukuran serangga.
- Batas Eksoskeletal: Kerangka luar serangga yang kaku memiliki kendala biomekanik; badan yang lebih besar membutuhkan kerangka luar yang lebih kuat secara proporsional, sehingga dapat menjadi tidak berkelanjutan.
- Faktor Fisiologis Lainnya: Transportasi oksigen di hulu atau di sistem tubuh lain mungkin masih berperan, meski tidak di dalam otot terbang itu sendiri.
Gambaran Lebih Besar
Pergeseran pemahaman memiliki implikasi yang lebih luas terhadap paleontologi. Hal ini menyoroti bagaimana asumsi tentang lingkungan kuno dapat mempengaruhi interpretasi sejarah evolusi. Studi ini tidak serta merta “menyangkal” teori oksigen, namun memaksa para ilmuwan untuk mencari penjelasan alternatif atau pelengkap.
Misteri mengapa serangga-serangga ini punah masih terbuka, namun penelitian ini mengklarifikasi bahwa cerita tentang oksigen di atmosfer, meskipun masuk akal, masih belum lengkap.
