科学誌ネイチャーに掲載された新しい研究は、3億年前の巨大昆虫が当時の高い大気酸素濃度によって支えられていたという通説に異議を唱えている。プレトリア大学のエドワード・スネリング氏率いる研究チームは、昆虫の飛翔筋にある気管小枝が占めるスペースは最小限であり、拡張の余地が残されていることを突き止めた。この発見により、科学者たちは昆虫が巨大化した理由について別の説明を模索することになる。
3億年前の超大陸パンゲアの時代、地球には巨大な飛翔昆虫が生息していた。メガネウラ（巨大トンボ）は翼開長が70cmに達し、カゲロウに似た種も45cmに及んでいた。科学者たちは長年、その巨大化の要因を現在より約45%高かった大気中の酸素濃度に求めてきた。拡散に依存する昆虫の気管呼吸システムの限界を、当時の高い酸素濃度が克服したという考えである。1995年にネイチャー誌に掲載された論文はこの説を支持し、現代の酸素条件下では拡散の非効率性からこのような巨大生物は存在し得ないと主張していた。プレトリア大学獣医学部准教授のエドワード・スネリング氏率いるチームは、高倍率の電子顕微鏡を用いて昆虫の飛翔筋内の気管小枝を分析した。その結果、これらの微細な構造は、古代のメガネウラの推定値を含め、あらゆる種において筋肉容積のわずか1%以下しか占めていないことが判明した。スネリング氏は次のように述べている。「もし大気中の酸素が昆虫の体格の限界を本当に規定しているのであれば、気管小枝のレベルで補償の証拠が見られるはずだ。より大きな昆虫には多少の補償は見られるが、全体から見れば微々たるものだ」。アデレード大学のロジャー・シーモア教授は次のように付け加えた。「比較すると、鳥類や哺乳類の心筋における毛細血管は、昆虫の飛翔筋における気管小枝の約10倍の相対的空間を占めている。もし酸素輸送が本当に体格を制限する要因であれば、気管小枝への投資を増やす進化の余地は十分にあったはずだ」。一部の研究者は、酸素が他の身体部位を制限している可能性も指摘しているが、今回の研究により飛翔筋の気管小枝がボトルネックであったという説は否定された。捕食圧や外骨格の限界といった代替案が考えられる中、巨大昆虫の繁栄と絶滅の謎は依然として残されている。