De evolutie van insecten vanaf de prehistorie

Goliath-kevers en sphinx motten zou door bijna iedereen die tegenwoordig leeft als groot worden beschreven, maar sommige prehistorische insecten zouden deze evolutionaire afstammelingen in de schaduw stellen. Tijdens het Paleozoïcum, de aarde krioelde van gigantische insecten, van libellen met spanwijdte gemeten in voet, tot eendagsvliegen bijna 18 centimeter breed.

Terwijl meer dan een miljoen insect soorten leven tegenwoordig, echt gigantische insecten bestaan ​​niet meer. Waarom leefden gigantische insecten in de prehistorie, maar verdwenen ze na verloop van tijd van de aarde?

Het Paleozoïcum vond 542 tot 250 miljoen jaar geleden plaats. Het is verdeeld in zes tijdsperioden en de laatste twee zagen de ontwikkeling van de grootste insecten. Deze stonden bekend als het Carboon periode (360 tot 300 miljoen jaar geleden) en de Perm periode (300 tot 250 miljoen jaar geleden).

Atmosferische zuurstof is de meest beperkende factor voor de grootte van insecten. Tijdens het Carboon en het Perm waren de atmosferische zuurstofconcentraties significant hoger dan nu. Prehistorische insecten ademden lucht in die 31 tot 35 procent zuurstof was, vergeleken met slechts 21 procent zuurstof in de lucht die je nu inademt.

De grootste insecten leefden tijdens het Carboon. Het was de tijd van de libel met een spanwijdte van meer dan twee voet en een duizendpoot die drie meter kon reiken. Naarmate de omstandigheden in de Perm-periode veranderden, namen de bugs af in omvang. Toch had deze periode zijn aandeel aan gigantische kakkerlakken en andere insecten die we zeker als reuzen zouden classificeren.

De cellen in je lichaam krijgen via je bloedsomloop de zuurstof die ze nodig hebben om te overleven. Zuurstof wordt door het bloed via uw bloedvaten en haarvaten naar elke cel in uw lichaam vervoerd. Bij insecten daarentegen vindt de ademhaling plaats door eenvoudige diffusie door de celwanden.

Insecten nemen atmosferische zuurstof op via spiracles, openingen in de cuticula waardoor gassen het lichaam binnenkomen en verlaten. Zuurstofmoleculen reizen via de tracheale systeem. Elke tracheale buis eindigt met een tracheol, waar de zuurstof oplost in de tracheolevloeistof. De O₂ verspreidt zich dan in de cellen.

Toen de zuurstofniveaus hoger waren - zoals in het prehistorische tijdperk van gigantische insecten - dit diffusie-beperkt ademhalingssysteem zou voldoende zuurstof kunnen leveren om in de metabole behoeften van een groter insect te voorzien. Zuurstof kon cellen diep in het lichaam van het insect bereiken, zelfs als dat insect enkele meters lang was.

Aangezien de zuurstof in de atmosfeer in de loop van de evolutie afnam, konden deze binnenste cellen niet voldoende van zuurstof worden voorzien. Kleinere insecten waren beter uitgerust om in een hypoxische omgeving te functioneren. En zo evolueerden insecten tot kleinere versies van hun prehistorische voorouders.

De huidige recordhouder voor het grootste insect dat ooit heeft geleefd, is een oude griffenvlieg. Meganeuropsis permiana een indrukwekkende 71 cm gemeten van vleugeltip tot vleugeltip, een volledige spanwijdte van 28 inch. Dit gigantische roofdier zonder ongewervelden woonde in wat nu de centrale Verenigde Staten is tijdens de Perm-periode. Fossielen van de soort werden ontdekt in Elmo, Kansas en Midco, Oklahoma. In sommige referenties wordt het genoemd Meganeuropsis americana.

Meganeuropsis permiana is een van de prehistorische insecten die reuzenlibellen worden genoemd. David Grimaldi, in zijn flinke volume Evolutie van de insecten, merkt op dat dit een verkeerde benaming is. Moderne odonaten zijn slechts in de verte verwant aan de reuzen die bekend staan ​​als prodonata.

Een oude zeeschorpioen, Jaekelopterus rhenaniae, groeide tot 8 voet lang. Stel je een schorpioen voor die groter is dan de mens! In 2007 heeft Markus Poschmann in een Duitse steengroeve een fossiele klauw van dit enorme exemplaar opgegraven. De klauw was 46 centimeter groot en uit deze meting konden wetenschappers de grootte van de prehistorische eurypterid (zeeschorpioen) extrapoleren. Jaekelopterus rhenaniae leefde tussen 460 en 255 miljoen jaar geleden.

Een duizendpootachtig wezen dat bekend staat als een Arthropleura bereikte even indrukwekkende maten. Arthropleura gemeten zo lang als 6 voet, en 18 centimeter breed. Terwijl paleontologen nog geen compleet fossiel van moeten vinden Arthropluera, sporen fossielen gevonden in Nova Scotia, Schotland en de Verenigde Staten suggereren dat de oude duizendpoot zou wedijveren met een volwassen mens in omvang.

Met meer dan een miljoen insectensoorten op aarde zou de titel "Grootste levende insect" een buitengewone prestatie zijn voor elke bug. Voordat we een dergelijke onderscheiding aan een enkel insect kunnen toekennen, moeten we echter bepalen hoe we grootheid meten.

Wat maakt een bug zo groot? Is het pure massa die een wezen zo groot definieert? Of iets dat we meten met een liniaal of meetlint, bepaald door centimeters? In feite hangt welk insect de titel wint af van hoe je een insect meet en aan wie je het vraagt.

Meet een insect vanaf de voorkant van het hoofd tot de punt van de buik en u kunt de lichaamslengte bepalen. Dat is misschien een manier om het grootste levende insect te kiezen. Als dat uw criteria zijn, werd uw nieuwste wereldkampioen bekroond in 2008, toen entomologen een nieuwe soort wandelende insecten ontdekten op Borneo. Chan's megastick, Phobaeticus-ketting, meet een volledige 14 inch van hoofd tot buik, en een volledige 22 inch als u het meetlint uitrekt tot de verlengde benen. Stokinsecten domineren de concurrentie in de langste categorie insecten. Voorafgaand aan de ontdekking van Chan's megastick, een andere wandelstok, Pharnacia serratipes, hield de titel.

Voor veel insecten spreiden zijn vleugels veel breder uit dan de grootte van zijn lichaam. Zou de spanwijdte een goede maat zijn voor de grootte van een insect? Dan zoek je een kampioen onder de Lepidoptera. Van alle levende insecten hebben vlinders en motten de grootste spanwijdte. De vogelvleugel van koningin Alexandra, Ornithoptera alexandrae, verdiende voor het eerst de titel van 's werelds grootste vlinder in 1906, en in meer dan een eeuw is er geen grotere vlinder ontdekt. Deze zeldzame soort, die alleen in een klein gebied van Papoea-Nieuw-Guinea leeft, kan meer dan 25 cm lang zijn van vleugeltip tot vleugeltip. Hoewel dat indrukwekkend is, zou een mot de grootste levende insectentitel hebben als de spanwijdte het enige criterium was. De witte heksenmot, Thysania agrippina, steekt alle andere Lepidoptera uit met een spanwijdte van maximaal 28 cm (of 11 inch).

Als je op zoek bent naar een omvangrijk insect om te zalven als het grootste levende insect, kijk dan naar de Coleoptera. Onder de keversvind je verschillende soorten met een lichaamsmassa die het onderwerp is van sciencefictionfilms. Reusachtig scarabeeën staan ​​bekend om hun indrukwekkende omvang, en onder deze groep blijven vier soorten in de competitie voor de grootste vastlopen: Goliathus goliatus, Goliathus regius, Megasoma actaeon, en Megasoma-olifanten. Een eenzame cerambycide, de toepasselijke naam Titanus giganteus, is even enorm. Volgens het Book of Insect Records, onderzocht en samengesteld door de University of Florida, is er geen geloofwaardige manier om de band tussen deze vijf soorten te verbreken voor de titel van grootste bug.

Ten slotte is er nog een laatste manier om aan grootsheid te denken als het gaat om insecten - gewicht. We zouden insecten één voor één op een schaal kunnen zetten en kunnen bepalen welke alleen per gram het grootst is. Dan is er een duidelijke winnaar. De gigantische weta, Deinacrida heteracantha, komt uit Nieuw-Zeeland. Een persoon van deze soort woog 71 gram, hoewel het belangrijk is om op te merken dat het vrouwelijke exemplaar een volledige lading eieren droeg op het moment dat ze op de weegschaal stapte.

Dus welke van deze insecten zou het grootste levende insect moeten worden genoemd? Het hangt allemaal af van hoe je groot definieert.

• Dudley, Robert. (1998). Atmosferische zuurstof, gigantische paleozoïsche insecten en de evolutie van luchtlocomotorische prestaties. The Journal of Experimental Biology 201, 1043–1050.
• Dudley, Robert. (2000). De evolutionaire fysiologie van de vlucht van dieren: paleobiologische en huidige perspectieven. Jaaroverzicht van de fysiologie, 62, 135–55.
• Evolutie van de insecten, door David Grimaldi.
• Sues, Hans-Dieter (2011, 15 januari). Grootste "bug" op het land ooit. National Geographic News Watch. Ontvangen 22 maart 2011.
• University of Bristol (2007, 21 november). Giant Fossil Sea Scorpion groter dan de mens. Wetenschap Dagelijks. Ontvangen 22 maart 2011, van Wetenschap Dagelijks.