Warum sind Insekten notwendigerweise winzig?

Haben Sie diesen Film 1996 in den Kinos gesehen? Berechtigt Mikrokosmos. Die Grasmenschenlud er uns ein, Insekten und andere Gras- und Wassertiere ganz genau zu betrachten. Dieser Film ließ uns die Welt so sehen, als hätten wir uns in der Größe verändert. Und was für eine Reise! Denn die belebte Welt erscheint aus Sicht der Insekten verwandelt, da alles dort gigantisch erscheint. Haben Sie sich jemals gefragt, ob es einen Grund gibt, warum Insekten notwendigerweise kleiner sind als wir? Dieser Frage gehen wir in diesem Artikel nach.

Wie groß sind die größten Insekten?

Derzeit ist es ein südamerikanischer Schmetterling namens South African White Witch (Thysania Agrippina), das den Rekord für das größte Insekt hält. Die Spannweite seiner Flügel kann 35 cm erreichen, etwas weniger als zwei Hände eines Erwachsenen, die mit den Daumenauflagen in Kontakt gebracht werden, und die kleinen Finger auseinander gespreizt. Die Maße der Stabheuschrecken sind vergleichbar. Wenn der Rekord bei 56,7 cm Länge aufgestellt wird von a Phobaeticus chani Sie wird im Natural History Museum in London aufbewahrt und erreicht dank ihrer Antennen solche Ausmaße, weil ihr Körper allein nur 35,7 cm misst.

Diese Maßnahmen bleiben die Ausnahme. Die Flöhe, Ameisen oder Milben, denen wir auf dem französischen Festland begegnen, sind wirklich winzig im Vergleich zu den 1,64 Metern, die eine Frau im Durchschnitt misst, und den 1,75 Metern eines Mannes.

Warum scheint die Größe von Insekten begrenzt zu sein?

Gibt es einen Grund, warum Insekten so klein sind? Ja, Forscher können diese Frage beantworten. Das liegt daran, dass sie nicht so atmen wie wir. Insekten haben keine Lungen, sondern ein Luftröhrensystem, das Luft direkt zu den Organen bringt, ohne die Zwischenverarbeitung, bei der Sauerstoff aus der Luft in der Lunge in unser Blut gelangt. Eine Trachea entsteht aus einem Spirakel, einer Öffnung, die in das Exoskelett gestochen wird und durch Schließmechanismen geschützt ist.

Im Gegensatz zu uns, die Luft durch Absenken des Zwerchfells und Ausdehnen des Brustkorbs einatmen, enthält das System, das die Atmung von Insekten charakterisiert, keinen Mechanismus zum „Pumpen“ von Luft. Wenn die großen Insekten sich in der Lage zeigen, ihren Körper zu mobilisieren, um die Luft in den Luftröhren zirkulieren zu lassen, bleibt die Amplitude gering. Auch muss der Weg zwischen dem Spirakel und den zu belüfteten Organen kurz bleiben, um eine Luftzirkulation zu ermöglichen.

Die Forscher führten Berechnungen aus ihren heutigen Beobachtungen durch, um sich die Physiologie eines hypothetischen Insekts vorzustellen, das doppelt so lang ist. Sie kamen zu dem Schluss, dass dieses Insekt achtmal größer sein sollte. Dieses große Volumen muss jedoch den Sauerstoff aufnehmen, der notwendig ist, um den Körper des Insekts zu betreiben. Daher sollte auch der Anteil des Körpers, der aus Trachea besteht, zunehmen. Und um den Bedürfnissen des Insekts gerecht zu werden, sollte fast die gesamte Körperhöhle von Luftröhren durchzogen sein. Für die anderen Organe wäre also kein Platz mehr. Die Größe der Insekten, die wir heute kennen, ist daher ein physiologischer Gleichgewichtspunkt, der das Überleben der Insekten in unserer heutigen Umwelt garantiert.

Waren die Insekten größer?

Es ist bekannt, dass vor 300 Millionen Jahren eine riesige Libelle mit dem Namen lebte Meganeura. Es war in der Tat fast einen Meter lang und siebzig Zentimeter breit, wenn die Libellen, denen wir heute begegnen, zwanzig Zentimeter nicht überschreiten. Fossilien haben auch die Existenz riesiger Kakerlaken etwa zur gleichen Zeit gezeigt.

Zu dieser geologischen Zeit war der Waldanteil deutlich höher als heute. Da auch die Sumpfwälder ausgedehnter sind, wird der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre auf 50 % über dem heutigen Wert geschätzt. Tatsächlich waren auch die Mengen an gelöstem Sauerstoff im Wasser höher. Libellenlarven reagieren jedoch sehr empfindlich auf Schwankungen der Sauerstoffmenge, mehr als fliegende Erwachsene. Und wenn Sauerstoff überlebenswichtig ist, kann er auch zu einem Gift werden, wenn er in zu großen Mengen vorhanden ist. Es wurde festgestellt, dass die Vergrößerung der Larven und damit der Insekten überlebensnotwendig ist, um lebensfähige Sauerstoffverhältnisse aufrechtzuerhalten, die vom Körper des Insekts genutzt werden können.

Als die Sauerstoffmenge auf der Erde allmählich abnahm, waren die Auswirkungen auf Rieseninsekten allmählich. Niedrigere Konzentrationen sind nicht sofort tödlich (siehe unten). Aber am Ende beeinträchtigte es immer noch die Leistung der größeren Insekten zugunsten der kleineren, die dann übernahmen.

Die Resistenz von Insekten gegen Sauerstoffmangel

Wenn eine in einem Museum aufbewahrte Holzskulptur von xylophagen Insekten befallen wird, werden bei der Reinigung nicht immer Chemikalien eingesetzt, im Gegensatz zu dem, was Privatpersonen üblicherweise mit ihren Objekten machen. Tatsächlich können diese Produkte mit den verschiedenen Materialien interagieren, aus denen das Werk besteht, und seine Struktur und sein Aussehen beeinträchtigen. Außerdem können die Konservierungsmittel zu einem anderen Mittel greifen: nämlich den Insekten den Sauerstoff zu entziehen. Um dieses Ziel zu erreichen, existieren verschiedene Protokolle. Erinnern wir uns einfach daran, dass diese als „Anoxie“ bezeichnete Behandlung bei einer Temperatur von über 20° C vier Wochen dauern muss, wenn wir sicher sein wollen, dass die Arbeit desinfiziert wird. Diese Dauer steht in keinem Verhältnis zu den wenigen Minuten, in denen wir uns vom Atmen zurückhalten können und nach denen wir sterben werden.

Die heute reduzierte Insektengröße lässt sich daher hauptsächlich durch den Sauerstoffgehalt der Erdatmosphäre erklären. Aber auch die Vorteile, die verschiedene Insektenarten aus ihrer Größe gezogen haben können, sollten nicht übersehen werden.