Miks on putukad tingimata väikesed?

Võib-olla nägite seda filmi 1996. aastal kinodes? Pealkirjastatud Mikrokosmos. Mururahvas, kutsus ta meid väga lähedalt putukaid ja muid rohu- ja veeloomi vaatama. See film pani meid nägema maailma nii, nagu oleksime suurust muutnud. Ja milline reis! Sest putukate vaatenurgast kogetud maailm näib muutunud, kuna kõik näib seal hiiglaslik. Kas olete kunagi mõelnud, kas on põhjust, miks putukad on ilmtingimata meist väiksemad? Just seda küsimust käsitleme selles artiklis.

Kui suured on suurimad putukad?

Praegu on see Lõuna-Ameerika liblikas nimega Lõuna-Aafrika valge nõid (Tüsaania agrippina), mis on suurima putuka rekord. Tema tiibade siruulatus võib ulatuda 35 cm-ni, veidi vähem kui kaks täiskasvanud kätt, mille pöidlad on kokku puutunud, väikesed sõrmed üksteisest eemal. Pulgaputukate mõõdud on võrreldavad. Kui rekordiks püstitatakse 56,7 cm pikkust a Phobaeticus chani Londoni loodusloomuuseumis säilitatud, saavutab see tänu oma antennidele sellised mõõtmed, kuna ainuüksi selle keha pikkus on vaid 35,7 cm.

Need meetmed jäävad erakordseks. Kirbud, sipelgad ja isegi lestad, mida me Mandri-Prantsusmaal kohtama oleme harjunud, on tõesti imepisikesed, võrreldes 1,64 meetri pikkusega, mida naine keskmiselt mõõdab, ja 1,75 meetrit meestel. KESKMINE.

Miks näib putukate suurus piiratud?

Kas on põhjust, miks putukate suurus on nii väike? Jah, teadlased suudavad sellele küsimusele vastuse anda. Seda seetõttu, et nad ei hinga samamoodi kui meie. Putukatel ei ole kopse, vaid hingetoru süsteem, mis toob õhu otse organitesse, ilma vahepealse töötlemiseta, mis suunab hapniku kopsudest meie verre. Hingetoru pärineb spiraaklist, välisskeletti läbistatud avast, mis on kaitstud sulgemismehhanismidega.

Erinevalt meist, kes tõmbame õhku sisse diafragmat langetades ja rinnakorvi laiendades, ei sisalda putukate hingamist iseloomustav süsteem õhu “pumpamise” mehhanismi. Kuigi suured putukad on võimelised mobiliseerima oma keha, et õhutada hingetorus ringlema, jääb amplituud madalaks. Samuti peab õhu ringlemise võimaldamiseks jääma lühikeseks tee spiraakli ja õhuga varustatavate elundite vahel.

Teadlased tegid arvutused, mis põhinesid täna täheldatutel, et kujutleda kaks korda pikema pikkusega hüpoteetilise putuka füsioloogiat. Nad jõudsid järeldusele, et see putukas peaks olema kaheksa korda suurem. See suur maht peab aga saama hapnikku, mis on vajalik putuka keha toimimiseks. Seetõttu peaks ka hingetorust koosneva keha osakaal suurenema. Ja putuka vajaduste rahuldamiseks peaks hingetoru läbima peaaegu kogu kehaõõnde. Seetõttu ei jääks enam ruumi teistele organitele. Tänapäeval tuntud putukate suurus on seega füsioloogilise tasakaalu punkt, mis tagab putukate ellujäämise keskkonnas, kus me täna elame.

Kas putukad olid suuremad?

Üsna hästi on teada, et 300 miljonit aastat tagasi elas hiiglaslik draakon nimega Meganeura. Selle pikkus oli tegelikult peaaegu meeter ja tiibade siruulatus seitsekümmend sentimeetrit, samas kui tänapäeval kohatavate kiilide oma ei ületa kahtkümmet sentimeetrit. Fossiilid on näidanud ka tohutute prussakate olemasolu umbes samal ajal.

Tol geoloogilisel ajal oli metsamaa osakaal oluliselt suurem kui praegu. Kuna rabametsad on ka ulatuslikumad, on hapniku hulk atmosfääris hinnanguliselt 50% suurem kui praegu. Tegelikult olid ka vees lahustunud hapniku kogused suuremad. Kiili vastsed on aga hapniku koguse kõikumiste suhtes väga tundlikud kui lendavad täiskasvanud. Ja kui hapnik on ellujäämiseks hädavajalik, võib see liiga suures koguses saada ka mürgiks. Vastsete ja seega ka putukate suuruse suurenemine osutus vajalikuks ellujäämiseks, et säilitada elujõulised hapniku suhted, mida putuka keha kasutab.

Kui hapniku hulk Maal järk-järgult vähenes, oli mõju hiiglaslikele putukatele järk-järguline. Madalamad tasemed ei ole kohe surmavad (vt allpool). Kuid see mõjutas siiski suuremate putukate jõudlust väiksemate putukate kasuks, mis seejärel võtsid võimust.

Putukate vastupidavus hapnikupuudusele

Kui muuseumis hoitavat puitskulptuuri ründavad puitu söövad putukad, ei kasutata selle desinfitseerimiseks alati kemikaale, erinevalt sellest, mida inimesed tavaliselt oma objektidel teevad. Tõenäoliselt puutuvad need tooted kokku erinevate töö moodustavate materjalidega ning halvendavad selle struktuuri ja välimust. Säilitusained võivad kasutada ka teisi vahendeid: putukate hapnikust ilmajätmist. Selle eesmärgi saavutamiseks on olemas erinevad protokollid. Pidagem vaid meeles, et temperatuuril üle 20°C peab see ravi, mida nimetatakse anoksiaks, kestma neli nädalat, kui tahame olla kindlad, et töö on desinsekteeritud. See kestus on ebaproportsionaalne mõne minutiga, mille jooksul saame hinge kinni hoida ja pärast mida me sureme.

Tänapäeva putukate vähenenud suurus on seetõttu peamiselt seletatav hapniku tasemega maakera atmosfääris. Kuid me ei tohiks unustada ka eeliseid, mida erinevad putukad on oma suurusest saanud.