300 млн років тому небом правили хижі бабки розміром з нашу чайку. Яким чином ці та інші комахи могли придбати такі габарити?
Найбільш поширена гіпотеза говорить: стародавні комахи виграли від надлишку кисню в атмосфері. Однак нове дослідження припускає, що справа трохи в іншому: комахи росли, щоб уникнути кисневого отруєння.
«Ми вважаємо, справа не тільки в тому, що кисень впливає на дорослих, а й у тому, що кисень має більший вплив на личинок, – пояснює співавтор дослідження Уїлки Верберк з Плімутського університету (Велика Британія). – Саме личинка може допомогти краще зрозуміти те, чому ці тварини існували і, може бути, чому вони зникли».
Гігантські бабки і величезні таргани були поширені в кам’яновугільний період, який почався приблизно 369 млн років тому, а закінчився – 299 млн років тому. Поява величезних низинних боліт лісистих призвело до збільшення вмісту атмосферного кисню приблизно на 30%. У результаті його було майже на 50% більше, ніж зараз.
Згідно попереднім теоріям про гігантизм серед комах, це багате киснем середовище дозволило дорослим особинам рости, прекрасно задовольняючи свої потреби в енергії. На відміну від колег, пан Верберк і Девід Білтон присвятили свій час вивченню того, як різні рівні кисню впливають на личинок веснянок, які, як і бабки, живуть у воді, перш ніж стати дорослими і сухопутними. Більш високі концентрації кисню в повітрі, зрозуміло, безпосередньо позначаються на насиченості цим газом води.
З’ясувалося, що неповнолітні веснянки більш чутливі до коливань кисню, ніж дорослі особини, що живуть на суші.
Це може бути викликано тим, що личинки комах зазвичай поглинають кисень безпосередньо через шкіру, тому вони мало або взагалі не контролюють кількість газу. А от дорослі особини можуть регулювати споживання кисню, відкриваючи й закриваючи спеціальні клапани, які називаються дихальцями.
Хоча кисень має вирішальне значення для життя, у великих кількостях це отрута. Наприклад, у людей з’являються проблеми із зором, утруднюється дихання, виникають нудота і судоми. Цілком імовірно, що личинки багатьох древніх комах, пасивно поглинали кисень з води, страждали так само.
Один із способів знизити ризик кисневого отруєння – рости, адже тоді відношення площі поверхні до об’єму тіла зменшується.
Нова теорія дозволяє пояснити, чому гігантські комахи продовжували існувати навіть після початку зменшення атмосферної концентрації кисню. Низький рівень кисню не фатальний. Єдина неприємність – зниження продуктивності комах, бо, не отримуючи звичної дози, вони ставали млявими. Це дозволило іншим видам витіснити гігантів.
