En ny studie publicerad i Nature ifrågasätter teorin om att höga atmosfäriska syrenivåer möjliggjorde jätteinsekter för 300 miljoner år sedan. Forskare ledda av Edward Snelling vid University of Pretoria fann att trakeoler i insekters flygmuskler tar upp minimalt med utrymme, vilket lämnar plats för expansion. Upptäckten får forskare att söka alternativa förklaringar till insekternas enorma storlek.
För tre hundra miljoner år sedan, under superkontinenten Pangaea, huserade jorden enorma flygande insekter. Griffinflugor nådde vingspann på 70 cm, medan dagsliknande arter spände över 45 cm. Forskare hade länge tillskrivit deras storlek atmosfäriska syrenivåer som var cirka 45 % högre än idag, vilket antogs övervinna begränsningar i insekternas trakealsystem som förlitar sig på diffusion till flygmusklerna. En artikel i Nature från 1995 stödde denna syn och menade att ineffektiv diffusion hindrade sådana jättar under moderna syreförhållanden. Ett team lett av Edward Snelling, docent vid fakulteten för veterinärvetenskap vid University of Pretoria, använde högeffekts-elektronmikroskopi för att analysera trakeoler i insekters flygmuskler. De upptäckte att dessa små strukturer upptar endast 1 % eller mindre av muskelvolymen hos olika arter, inklusive uppskattningar för forntida griffinflugor. Snelling konstaterade: 'Om atmosfäriskt syre verkligen sätter en gräns för insekters maximala kroppsstorlek, borde det finnas bevis för kompensation på trakeolnivå. Det sker viss kompensation hos större insekter, men den är obetydlig i det stora hela.' Professor Roger Seymour vid University of Adelaide tillade: 'Som jämförelse upptar kapillärer i hjärtmuskulaturen hos fåglar och däggdjur ungefär tio gånger mer relativt utrymme än vad trakeoler gör i insekters flygmuskler, så det måste finnas en stor evolutionär potential att öka investeringen i trakeoler om syretransporten verkligen begränsade kroppsstorleken.' Även om vissa forskare noterar att syre fortfarande kan begränsa andra kroppsdelar, utesluter studien att trakeoler i flygmusklerna skulle vara flaskhalsen. Möjliga alternativ inkluderar predationstryck eller begränsningar i exoskelettet, vilket gör jätteinsekternas uppgång och fall till ett fortsatt mysterium.