Forhistoriske kæmpeinsekter forklaret

Guldsmede på størrelse med vore dages fugle herskede i luften for 300 millioner år siden, fordi mindre larver ville have været i fare for iltforgiftning, hævder en ny undersøgelse.

10. august 2011 af Ker Than, National Geographic News

Guldsmede, der var på størrelse med nutidens måger og jagede levende bytte, herskede i luften for 300 millioner år siden, og det har længe været en gåde, hvorfor disse og andre insekter voksede sig så kæmpestore.

Den mest udbredte teori er, at fortidens insekter blev store, fordi de drog fordel af et overskud af ilt i Jordens atmosfære. Nu tyder en ny undersøgelse imidlertid på, at det er muligt at få for meget af det gode: Unge insekter måtte vokse sig større for at undgå iltforgiftning.

"Vi tror, at det ikke kun skyldes, at ilt påvirker voksne, men at ilt har en større indvirkning på larver," siger en af undersøgelsens ophavsmænd, Wilco Verberk fra Plymouth University i England.

"Så ved at kigge på det fra larvernes synspunkt kan man måske få en bedre forståelse af, hvorfor disse dyr eksisterede i det hele taget, og måske også hvorfor de forsvandt."

Iltrigt miljø skabte fare for forgiftning

Fossiler viser, at kæmpestore guldsmede og enorme kakerlakker var meget almindelige i Kultiden, en geologisk periode, der lå fra ca. 359 til 299 millioner år før nu.

I denne periode førte udbredelsen af vidtstrakte sumpskove i lavlandet til en stigning i atmosfærens iltindhold på omkring 30 %, hvilket er næsten 50 % mere end i dag.

Ifølge tidligere teorier om insekters kæmpevækst tillod det iltrige miljø voksne insekter at vokse sig større og større, samtidig med at de stadig fik dækket deres energibehov.

I den nye undersøgelse har Wilco Verberk og hans kollega David Bilton i stedet fokuseret på, hvordan varierende iltkoncentrationer påvirker slørvingelarver, der ligesom guldsmede lever i vand, før de som voksne indtager luften og landjorden. Højere iltkoncentrationer i luften betød større iltindhold i vandet.

Resultaterne viste, at unge slørvinger er mere følsomme over for iltudsving end deres voksne modstykker, der lever på land.

Dette kan skyldes, at insektlarver for det meste optager ilt direkte gennem huden og derfor kun har lidt eller ingen kontrol over, præcis hvor meget ilt de optager. Voksne insekter kan derimod regulere deres iltoptagelse ved at åbne og lukke nogle ventillignende huller i kroppen, der kaldes spirakler.

Ilt er en altafgørende forudsætning for liv, men kan være giftigt i større doser. Hvis mennesker udsættes for for meget ilt, kan det beskadige cellerne og føre til synsproblemer, åndedrætsbesvær, kvalme og krampeanfald.

Det er sandsynligt, at mange af fortidens insektlarver på samme måde passivt optog ilt fra vandet og ikke kunne regulere deres iltoptagelse særlig godt, hvilket udgjorde en stor risiko med de høje iltkoncentrationer.

En måde at reducere risikoen for iltforgiftning på kan have været at vokse sig større, eftersom store larver alt efter deres kropsstørrelse procentvis ville optage mindre ilt end små larver.

"Hvis man vokser sig større, bliver overfladearealet mindre i forhold til volumenet," forklarer Wilco Verberk.

Gav mindre ilt nedsat ydeevne hos insekter?

Den nye teori vil også kunne forklare, hvorfor kæmpeinsekterne fortsatte med at eksistere, selv efter at iltindholdet i Jordens atmosfære var begyndt at aftage, siger han.

"Hvis ilt fik kropsvægten til at stige for at forhindre forgiftning, vil lavere koncentrationer ikke umiddelbart have været livstruende, men over tid vil det formentlig have nedsat de større insekters ydeevne", eftersom de voksne havde tilpasset sig et større iltbehov og derfor ville bevæge sig langsommere i luften ved lavere koncentrationer, siger Wilco Verberk.

"En sådan nedsat ydeevne vil på længere sigt have gjort det muligt for andre arter at udkonkurrere kæmperne."

Studiet af kæmpeinsekterne blev offentliggjort på nettet i slutningen af juli i magasinet PLoS.

Måske er du interesseret i ...

Læs også