Андрій М. ЗАМОРОКА
Комахи були першими із наземних істот, котрі підкорили небо. Це сталось у ті древні часи, коли наші предки риби ще тільки-тільки робили перші спроби вийти із води на суходіл… А коли – у кам’яновугільному періоді (345-280 млн. років тому) – хребетні еволюціонували у земноводних, комахи уже були повноправними володарями повітря – вони досягли розмірів раніше небачених у комашиному світі. Та з плином часу, велетенські комахи, що панували в небі майже півтори сотні мільйонів років вимерли… Які причини існування велетенських комах минувшини, і чому сучасні шестиногі, у розмірах, так сильно поступаються древнім?…
Свого часу “Станіславівський натураліст” уже розповідав про велетенських бабок минувшини, розмах крил у найбільшої з яких – Меґаневри Монія (Meganeura monyi (C. Brongniart, 1893) – сягав 70 см. Ці велетенські хижаки розтинали своїми крильми повітря над тропічними лісами кам’яновугільного періоду, визираючи необачну жертву. Сьогодні ж вони відомі лише за тими нечисленними відбитками скам’янілих крил та тіл, що відомі із вугільних копалень по усьому світі. Однак, завше залишається питання: чому древні бабки та декотрі інші комахи досягали велетенських розмірів?
Вчені уже давно силкувалися відповісти на нього, й тривалі дослідження та пошукування дали свій результат. Виявилося, що основним лімітом для комах є доступність кисню – чим більша його концентрація у атмосфері, тим більшими є розміри тварини… Залежність між розмірами тіла та концентрацією кисню у середовищі доведений завдяки багатьом фізіологічним експериментам, які продемонстрували, що метаболізм комах прискорюється при підвищеному вмісті кисню. Проте, це спостерігається не в усіх таксонів, і навіть в межах однієї родини можуть існувати досить радикальні варіації. Комахи, що здатні до активного польоту є набагато чутливішими до концентрації кисню, ніж їх нелітаючі родичі. Це пояснюється тим, що м’язи, котрі відповідають за активний політ споживають великі обсяги енерґії, яка міститься у хімічних зв’язках енергетичних молекул АТФ (аденозинтрифосфорної кислоти – авт.), а для її синтезу потребується кисень. В той же час у комах, на відміну від більшості інших тварин, за транспорт кисню до орґанів відповідає не кров-гемолімфа, а система надтонких трубочок-трахей, які з’єднують зовнішнє середовище із кожною окремою клітиною. Повітря з киснем по трахеях рухається пасивно, здебільшого в результаті руху різних груп м’язів, наприклад, кінцівок чи крил… Відповідно, якщо концентрація кисню у середовищі низька, то клітини тіла комахи зазнають гіпоксії – його нестачі, й розміри тіла з покоління в покоління зменшуються. Й навпаки: при підвищеному вмісті молекул оксиґену у повітрі – ним забезпечується більша кількість клітин, що у еволюційній перспективі веде до збільшення їх числа, а відповідно й розмірів тварини.
Сьогодні, концентрація кисню у земній атмосфері становить близько 21% (не забувайте, що наша атмосфера азотна – авт.), одначе, за історію нашої планети цей рівень дуже різко коливався. Вперше, кисень, у вільній молекулярній формі й відносно великих кількостях, з’явився близько 2,5 мільярдів років тому, одначе, у той час ще ні рослин, а ні тварин не існувало – вони еволюціонували пізніше. З тих пір вміст кисню у атмосфері невпинно зростав, досягши свого максимуму до кінця кам’яновугільного періоду – за 300 мільйоноліть до наших днів. Тоді його рівень сяг 33-34%, спровокувавши з’яву велетенських комах.
Падіння рівня вмісту кисню відбувся близько 250-255-того мільйоноліть до наших днів, коли Земля зустрілась із астероїдом, в результаті чого трапилось наймасштабніше за всю історію вимирання – пермське. Тоді його частка становила ледь менше сучасного, однак, впродовж тріасу та юри (250-150 млн. років тому) відбулось подальше падіння – до 15%! І лише у крейдовому періоді (130-65 млн. років тому), з диверсифікацією квіткових рослин, вміст кисню “поповз” вгору, досягши сучасного.
Разом з коливанням вмісту кисню у атмосфері змінювались і розміри комах – від екстримально велетенських у пермському періоді, до цілковито посередніх у юрському. Але, якщо тренд зміни розмірів тіла комах до юри співпадав із трендом зміни концентрації кисню, то з крейди вони не узгоджуються – кисню побільшало, комахи здрібнішали. Виявляється, що причиною цього стала поява птахів – пернатих динозаврів, котрі завоювали повітряний простір, просто не давши можливості комахам знову пережити еру гігантизму… Одначе, і це ще не край – після крейдового вимирання, коли з лиця Землі зникли усі нелітаючі динозаври, у кайнозойську еру, розміри тіла комах ще більше зменшились. Вчені вважають, що причиною цього є виникнення і еволюція кажанів – літаючих ссавців, які у більшості випадків харчуються саме комахами!
Хоча так історично склалося, що велетенські комахи залишились у далекому минулому, проте, і нині існують їх велетенські родичі. Зокрема найбільша комаха на Землі – це метелик Вітрильник-Птахокрил Олександри (Ornithoptera alexandrae Rothschild, 1907), розмах крил якого сягає 29 см! Найдовшою комахою є примара Фобетікус Чана (Phobaeticus chani Bragg in Hennemann & Conle, 2008) – 36 см! Найбільший жук – Вусач-титан велетенський (Titanus giganteus (Linnaeus, 1771) завдовжки 17-18 см! Поруч з цими велетами вимерлі бабки були справжнісінькими монстрами…
Be First to Comment