Как называется гигантская древняя стрекоза

Меганевра: доисторическая стрекоза-гигант размером с орла – ужас для врагов

Предлагаем вам, наши читатели, перенестись вместе с нами на 300 млн. лет назад, в Палеозийскую эру. Она таит в себе много загадок. Часть из них уже разгадана с помощью современных раскопок. А часть так и канет в небытие.

Сегодня мы покажем вам одно насекомое. Не удивляйтесь, это всего лишь стрекоза. Многие из вас выдохнули, вспоминая летающих на дачном участке или на природе у озер малышек. Но не забывайте, вы вернулись на много веков назад, когда стрекоза была совсем другой и называлась меганеврой.

На первый взгляд, ничего особенного. То же продолговатое тело, те же прозрачные крылышки. Да, только их размер сильно отличается от того, с чем мы сталкиваемся сегодня. Размах ее крыльев мог достигать 65 сантиметров. Не насекомое, а целый ястреб! Вряд ли вам захотелось рассмотреть малышку поближе или, тем более, посадить себе на ручку.

Правда, меганевра не была лидером среди крылатых собратьев-гигантов. Конкуренцию в габаритах ей составляла другая особь – меганевропсис Пермиана. Вместе они представляют собой самых крупных насекомых, когда-либо обитавших на нашей планете.

В наш век стрекозы нередко становятся легкой добычей членистоногих тварей. Но тогда они держали этих особей в жутком страхе, частенько выбирая их в качестве основного блюда на обед. Но самым любимым лакомством были для гигантов примитивные растительноядные насекомые – диктионевриды. Они, к слову сказать, были не намного меньше своих врагов, размах крыльев порой достигал 45 сантиметров!

Когда в 1880 году были обнаружены первые свидетельства существования гигантских стрекоз, французские ученые, раскопавшие находку, пришли в ужас. Когда ошеломление немного улеглось, возник логичный вопрос. Почему особи вымерли?

Ответить на него помогло знание строения тела летающего гиганта. Дело в том, что дышит стрекоза – внимание – поверхностью всего тела, по которому ветвится система трахей. У них нет носика, через который бы внутрь поступал кислород. Чем больше его в воздухе – тем масштабнее могло быть и тело насекомого. Раньше содержание кислорода составляло 35%, а сегодня – на 15% меньше. Меганевра просто не выжила бы в современных условиях и погибла от удушья. Но мы, честно сказать, не расстроены.

Источник

Гигантские каменноугольные стрекозы

Как называется гигантская древняя стрекоза. picture of the day meganeurites 0 703. Как называется гигантская древняя стрекоза фото. Как называется гигантская древняя стрекоза-picture of the day meganeurites 0 703. картинка Как называется гигантская древняя стрекоза. картинка picture of the day meganeurites 0 703

Хищный оскал челюстей, глаза как два блюдца и ноги, усеянные шипами — перед нами реконструкция гигантской каменноугольной стрекозы Meganeurites gracilipes. В размахе крыльев она достигала 32 см, но это далеко не предел. Отряд Protodonata, к которому относится этот вид, включал в себе и в два раза более крупных существ.

Спор о причинах гигантизма этих насекомых ведется до сих пор: одни ученые объясняют его повышенным содержанием кислорода в атмосфере, другие — отсутствием угрозы со стороны летающих насекомоядных позвоночных (первые такие позвоночные, птерозавры, появились только в триасе). В любом случае, гигантские стрекозы давно стали одними из самых известных вымерших животных, уступая по популярности разве что динозаврам.

Как называется гигантская древняя стрекоза. picture of the day meganeurites 4 703. Как называется гигантская древняя стрекоза фото. Как называется гигантская древняя стрекоза-picture of the day meganeurites 4 703. картинка Как называется гигантская древняя стрекоза. картинка picture of the day meganeurites 4 703

По своему максимальному размеру стрекозы Protodonata (альтернативное название отряда — Meganisoptera) удерживали лидирующие позиции первые 50 млн лет эволюции крылатых насекомых, с середины каменноугольного периода и до середины перми. К отдельному отряду этих гигантов относят потому, что в их крыльях нет целого ряда признаков, какие имеются у всех современных стрекоз (отряд Odonata). В частности, у протострекоз (в дальнейшем я буду называть их так) отсутствует птеростигма — непрозрачный участок у вершины крыла; нет у них также узелка — сильно утолщенной короткой жилки посередине крыла. У современных стрекоз узелок играет роль шарнира, позволяя крылу скручиваться вдоль продольной оси. Это помогает стрекозам совершать резкие виражи и маневрировать. Отсутствие узелка, по-видимому, обрекало протострекоз на жизнь на открытых пространствах — да с такими габаритами в густых зарослях особенно и не полетаешь. Продольные жилки у протострекоз были приближены к переднему краю крыла, тем самым сообщая ему дополнительную прочность, необходимую для удерживания в воздухе таких гигантов.

Как называется гигантская древняя стрекоза. picture of the day meganeurites 1 703. Как называется гигантская древняя стрекоза фото. Как называется гигантская древняя стрекоза-picture of the day meganeurites 1 703. картинка Как называется гигантская древняя стрекоза. картинка picture of the day meganeurites 1 703 Как называется гигантская древняя стрекоза. zoomnw2. Как называется гигантская древняя стрекоза фото. Как называется гигантская древняя стрекоза-zoomnw2. картинка Как называется гигантская древняя стрекоза. картинка zoomnw2

Отпечаток стрекозы Meganeurites gracilipes. Стрелочками показаны продольные жилки крыльев: CuA (cubitus anterior) — передняя кубитальная, CuP (cubitus posterior) — задняя кубитальная, ScA (subcostal anterior) — передняя субкостальная (см. Система Комстока — Нидема). Длина масштабного отрезка — 1 см. Фото © Gaelle Doitteau из статьи A. Nel et al., 2018. Palaeozoic giant dragonflies were hawker predators

Конечности Meganeurites gracilipes усеяны длинными щетинками — в согнутом виде они образовывали своеобразную корзинку, с помощью которой происходил захват добычи на лету (так поступают и современные стрекозы). А добычей протострекоз могли быть, в числе прочего, растительноядные «шестикрылые» палеодиктиоптеры, тоже достигавшие очень существенных размеров — 36–37 см в размахе крыльев и даже больше. Современные стрекозы, как известно, избегают хватать крупных насекомых, так что у жертв протострекоз, чтобы выйти из-под удара, был стимул к укрупнению. Собственно, в числе прочего гигантизм палеозойских насекомых мог подстегиваться эволюционной гонкой между хищниками и жертвами: протострекозам, чтобы не остаться голодными, ничего не оставалось, кроме как укрупняться вслед за добычей.

К сожалению, крупные протострекозы чаще всего сохраняются лишь в виде фрагментов крыльев, детали строения тела у них удается изучить очень редко. Например, в том же угольном бассейне Комментри (Франция), откуда происходит Meganeurites gracilipes, была найдена в два раза более крупная стрекоза, Meganeura monyi (размах крыльев — до 70 см). Но от нее уцелел лишь неполный отпечаток четырех крыльев, а также несколько крыловых фрагментов.

Как называется гигантская древняя стрекоза. picture of the day meganeurites 2 703. Как называется гигантская древняя стрекоза фото. Как называется гигантская древняя стрекоза-picture of the day meganeurites 2 703. картинка Как называется гигантская древняя стрекоза. картинка picture of the day meganeurites 2 703 Как называется гигантская древняя стрекоза. zoomnw2. Как называется гигантская древняя стрекоза фото. Как называется гигантская древняя стрекоза-zoomnw2. картинка Как называется гигантская древняя стрекоза. картинка zoomnw2

Гигантская протострекоза Meganeura monyi из верхнего карбона Франции: сохранившиеся фрагменты крыльев (слева) и выполненная на их основе художественная реконструкция. Это, предположительно, самый крупный вид протострекоз, с размахом крыльев до 70 см. Иллюстрации из книги «Insectes fossiles des temps primaires» палеэнтомолога Шарля Броньяра (Charles Brongniart), автора ее первого научного описания

Это же относится и к протострекозе Meganeuropsis permiana, которая считается самым крупным летающим насекомым в истории Земли. Она была найдена в местечке Эльмо (США) в отложениях ранней перми. Длина наиболее крупного сохранившегося фрагмента ее крыла — всего 14 см. Тем не менее автор находки, палеоэнтомолог Фрэнк Карпентер, в 1939 году вычислил, что в размахе крыльев стрекоза могла достигать 710 мм, и с тех пор эта цифра вошла во все учебники и хрестоматии. А в 1947 году Карпентеру посчастливилось найти в Эльмо почти полное переднее крыло другой гигантской протострекозы, получившей название Meganeuropsis americana. Длина сохранившейся части крыла — 26 см, а длина целого крыла оценивается в 30 см. Это самое крупное крыло ископаемого насекомого, дошедшее до нас в виде цельного отпечатка. Для сравнения, размах крыльев самой крупной современной стрекозы Megaloprepus caerulatus составляет всего 19 см (см. картинку дня Самая большая стрекоза).

Как называется гигантская древняя стрекоза. picture of the day meganeurites 3 703. Как называется гигантская древняя стрекоза фото. Как называется гигантская древняя стрекоза-picture of the day meganeurites 3 703. картинка Как называется гигантская древняя стрекоза. картинка picture of the day meganeurites 3 703

Отпечаток крыла стрекозы Meganeuropsis americana из ранней перми США и фотографии современных стрекоз в одном масштабе. Изображение с сайта harvardmagazine.com

К отряду Protodonata относились не только гиганты, но и виды средних размеров, не крупнее современных стрекоз. Собственно, именно такими формами эта группа была представлена в верхней половине перми, когда она измельчала, а ее разнообразие упало. К началу мезозоя протострекозы полностью исчезли. Но, разумеется, внимание публики приковано именно к протострекозам-гигантам. Еще в 1958 году одна из них появилась в кадрах черно-белого американского ужастика «Monster on the Campus», чтобы стать причиной смерти одного из героев. А не так давно в английском шахтерском городке Болсовер (Bolsover) стрекозам-гигантам поставили памятник. Дело в том, что в одной из шахт близ Болсовера в конце 1970-х годов была найдена протострекоза Tupus diluculum, достигавшая в размахе крыльев почти 50 см. Впрочем, и от нее уцелел только 23-сантиметровый фрагмент одного крыла.

Как называется гигантская древняя стрекоза. picture of the day meganeurites 5 703. Как называется гигантская древняя стрекоза фото. Как называется гигантская древняя стрекоза-picture of the day meganeurites 5 703. картинка Как называется гигантская древняя стрекоза. картинка picture of the day meganeurites 5 703

Памятник гигантским стрекозам в шахтерском городе Болсовер (Bolsover), Великобритания. Автор снимка (и скульптуры) — Andrew Tebbs

Источник

Как называется гигантская древняя стрекоза. userinfo v8. Как называется гигантская древняя стрекоза фото. Как называется гигантская древняя стрекоза-userinfo v8. картинка Как называется гигантская древняя стрекоза. картинка userinfo v8masterok

Мастерок.жж.рф

Хочу все знать

Как называется гигантская древняя стрекоза. 0 90bab ff0c4ae2 orig. Как называется гигантская древняя стрекоза фото. Как называется гигантская древняя стрекоза-0 90bab ff0c4ae2 orig. картинка Как называется гигантская древняя стрекоза. картинка 0 90bab ff0c4ae2 orig

Гигантская Стрекоза, Юго-Восточный Петалтель (лат. Petalura gigantea) — одна из самых больших стрекоз. Обитает исключительно в Австралии: вдоль восточного побережья Нового Южного Уэльса.

Как называется гигантская древняя стрекоза. 0 90bb2 f22a7eea orig. Как называется гигантская древняя стрекоза фото. Как называется гигантская древняя стрекоза-0 90bb2 f22a7eea orig. картинка Как называется гигантская древняя стрекоза. картинка 0 90bb2 f22a7eea orig

Самки значительно крупнее самцов:

СамкаСамец
Длина брюшка, мм80-9560-75
Размах крыльев, мм125110

Гигантские стрекозы представляют огромную ценность для коллекционеров со всего мира, что приводит к ежегодному сокращению популяции этих необычных насекомых. В 1998 году этот вид стрекоз был признан вымирающим и занесен в Красную книгу.

Как называется гигантская древняя стрекоза. 0 90bad 3494ba0e orig. Как называется гигантская древняя стрекоза фото. Как называется гигантская древняя стрекоза-0 90bad 3494ba0e orig. картинка Как называется гигантская древняя стрекоза. картинка 0 90bad 3494ba0e orig

А вот что интересно:

Почему же сейчас на Земле не существует гигантских стрекоз? Почему потомки шестиногих исполинов теперь не превышают размеров куриного яйца (которого достигают всем известные бронзовки-голиафы, южноамериканские жуки-олени и дальневосточные усачи)? Для ответа на этот вопрос следует задуматься над тем, что же не дает насекомым неограниченно расти во всех направлениях.

Вопреки распространенному мнению, это вовсе не жесткий панцирь из хитина: все имеющие его насекомые растут сразу после линьки, когда старый «корсет» уже сброшен, а новая одежка пока еще мягкая и растяжимая. Ограничением, мешающим им постоянно увеличиваться в размерах, является система дыхания этих удивительных существ. Напомню, что «кровь» насекомых — гемолимфа — лишена дыхательных пигментов (вроде нашего ярко-красного гемоглобина) и совсем не участвует в переносе кислорода.

Поэтому их дыхание осуществляется при помощи трахей — ветвящихся трубочек, открывающихся по бокам задней части брюшка и непосредственно соединяющих клетки внутренних органов с воздушной средой. Причем сеть трахей у насекомых настолько густа и разветвлена, что охватывает буквально каждую клеточку организма.

Как называется гигантская древняя стрекоза. 0 90baf f730a445 orig. Как называется гигантская древняя стрекоза фото. Как называется гигантская древняя стрекоза-0 90baf f730a445 orig. картинка Как называется гигантская древняя стрекоза. картинка 0 90baf f730a445 orig

Тем не менее, до сих пор ученым было не совсем понятно, почему далеко не все представители карбоновой энтомофауны были гигантами. Каменноугольные тараканы, например, по размерам не сильно превосходил своих современных потомков. Что бы разрешить эту загадку, группа американских ученых из Аризонского Унивеситета (Темпль, США) под руководством Джона Ван ден Брукса, поставили один любопытный эксперимент. Они решили вырастить стрекоз и тараканов в условиях гипероксии, то есть повышенного содержания кислорода и посмотреть, что мешает последним стать гигантами в подобных условиях.

При проведении эксперимента стрекозы в атмосфере, содержащей 35% кислорода, развивались так же, как и их карбоновые предки — быстро росли и при этом увеличивались в размерах (размах крыльев этих «кислородных гигантов» достигал 50 см., что всего на 20 см. меньше такового у меганевры). А вот тараканы демонстрировали совсем другое «поведение» — росли медленно, куда медленнее, чем в обычных условиях, и в гигантов так и не превратились.

Как называется гигантская древняя стрекоза. 0 90bb0 81f5c112 orig. Как называется гигантская древняя стрекоза фото. Как называется гигантская древняя стрекоза-0 90bb0 81f5c112 orig. картинка Как называется гигантская древняя стрекоза. картинка 0 90bb0 81f5c112 orig

Получается, что сам факт большого количества кислорода в атмосфере вовсе не заставлял всех насекомых делаться «шестиногими титанами». Ими становились лишь те, кому это было нужно — в основном активные хищники. Те же, кто питался остатками трупов животных и частями растений, предпочитали увеличивать количество запасающих тканей — если ты не очень-то и подвижен, то лишний запас массы тела не повредит. Или, возможно, тараканы просто боялись сильно увеличиваться в размерах — а вдруг заметит меганевра, и тогда…. В общем, ничего хорошего явно не будет.

Как и любой Золотой век, эра гигантских насекомых все же закончилась. Произошло это около 290 млн. лет назад, когда количество кислорода на Земле начало сокращаться. К тому времени на суше уже появились «фабрики по перерабатыванию древесины» из микроорганизмов и грибов, поэтому излишков О2 уже больше не было — все, что создавали растения, уходило на их же переработку, а также на дыхание всех сухопутных существ (которых в конце карбона стало во много раз больше).

С тех пор насекомые никогда не вырастали до размеров «шестиногих титанов». Возможно, оно и к лучшему — вряд ли бы кому-нибудь из нас понравился залетевший в окно комар размером с котенка. Или муха такой же длины.

Источник

Меганевры или К вопросу о гигантских стрекозах

Меганевры (лат. Meganeura) — род вымерших стрекозоподобных насекомых, живших в каменноугольном периоде (303,4—298,9 млн лет назад). Включает Meganeura monyi, имевшую размах крыльев до 65 см и являющуюся наряду с Meganeuropsis permiana одним из крупнейших насекомых всех времён. Охотились на примитивных растительноядных насекомых диктионеврид. Личинки вели наземный образ жизни и тоже были хищниками. Вопрос о том, почему гигантские насекомые существовали в палеозое и не существуют сейчас, волновал исследователей с момента открытия меганевры.

Как называется гигантская древняя стрекоза. . Как называется гигантская древняя стрекоза фото. Как называется гигантская древняя стрекоза-. картинка Как называется гигантская древняя стрекоза. картинка

Коровы, рыбалка, добротные деревеньки, тихие притоки с останками водяных мельниц.

Углефицированный лист гинкгофита:

Главный приз в этих поисках – находка гигантской стрекозы из семейства меганеврид. Вероятность такой находки мала, но реальна – не целой, так хоть крыла. Какого-нибудь меганевропсиса – огромного, 71 см в размахе крыльев, 54 см в длину стрекозоподобного создания, крупнее каменноугольной меганевры (та раскидывала крылья на 65 см). За меганевропсиса не скажу, но родственных арктотипусов и дитаксиневрелл здесь уже находили, а они ненамного ему уступали.

Почему древние стрекозы были такими здоровенными? У многих из вас уже припасен ответ на этот вопрос – на рубеже карбона и перми содержание кислорода в атмосфере было гораздо выше, чем сейчас, вот насекомые и вырастали огромными. Да только это никакой не ответ, он ничего не объясняет 🙂

Смотрите – современное содержание кислорода в атмосфере позволяет существовать таким насекомым, как стограммовые жуки-голиафы, немногим уступающие им дровосеки-титаны, сверчки уэка или длиннющие гигантские палочники:

Да, это всё-таки поменьше меганевры (по крайней мере по линейным размерам, по весу, возможно и нет), но речь не о том. Содержание кислорода в воздухе позволяет сегодня существовать стограммовым насекомым, но не заставляет насекомых достигать таких размеров. Подавляющее большинство насекомых сегодня – а их больше половины видов наземных организмов вместе взятых – имеют куда более скромные, а чаще крохотные размеры. Насекомым выгодно быть маленькими: так можно быстрее расти и размножаться (причем быстрый жизненный цикл подразумевает более быструю эволюцию), быть более ловким и быстрым (двигательная система насекомых эффективней работает в микромире), быть многичисленными при меньшем количестве ресурсов, лучше прятаться от врагов… Вся анатомия и экология насекомых заточена под микроразмер, так дела обстоят сейчас, так же было и триста миллионов лет назад – взгляните на четвертую отсюда картинку вверху.
Карбон-пермь вовсе не были каким-то особенным «временем гигантизма насекомых», как к примеру современность не является «временем гигантских ракообразных», несмотря на наличие в любом крупном супермаркете внушительных ляжек камчатского краба, достигавшего при жизни полутора метров в размахе лап. Так что я повторю вопрос: почему же тогда древние стрекозы были такими здоровенными? Причем не все, а всего пара семейств, а большинство стрекоз и в те времена были не крупнее нынешних.

Первый фактор: не было тогда в воздухе существ, способных охотиться на насекомых, кроме других насекомых, и верховным хищником воздушной среды, как раз и были меганевры и меганевропсисы.

«У турука нет врагов. Все на планете Пандора – жертвы». А кто были жертвы гигантских стрекоз? Насколько эффективными воздушными охотниками они были при таких габаритах? Есть основания полагать, что летунами они были неважными.

Эти насекомые имели сегментированную продолговатую, довольно хилую грудь, где располагались управляющие крыльями мышцы. Сравните с компактным «моторным отсеком» современной стрекозы:

Строение крыльев также указывает на меньшее совершенство полета гигантских стрекоз по сравнению с современными: их крылья не обладали птеростигмой – незначительным вроде утолщением на переднем крае крыла, тем не менее существенно улучшающим аэродинамику – а узкая и длинная форма крыльев с острыми вершинами и широкими основаниями выдает в их обладателях скорее способность к планирующему полету, чем к воздушной акробатике. Прибавьте к этому массу и сопутствующую инерцию, и окажется, что более мелким и маневренным собратьям увернуться в воздухе от такого бомбовоза не составит большого труда.

Но в каменноугольном периоде для гигантских стрекоз были подходящие жертвы – диктионевриды. Примитивные и еще более неуклюжие в полете – их крылья представляли собой не тонкую пленочку, как у большинства современных насекомых, а многослойную конструкцию, позволяющую их обладателям линять (современные насекомые (кроме подёнок) этой способности лишены – из однослойного крыла другого крыла не вынешь – и, единожды став взрослой крылатой особью, больше не линяют и не растут). Хреновая аэродинамика компенсировалась у диктионеврид третьей парой крыльев (у предков насекомых было три пары крыловых зачатков, на каждом сегменте груди, помните про горбаток?):

Питались они растительной пищей, прокалывая семязачатки голосеменных растений, А улучшить свой полет, не меняя конструкции крыла, не имели возможности, и под прессом хищников – тех же меганевр – эволюционировали в сторону увеличения размеров. Стрекозы эволюционировали вслед за ними, в итоге крупнейшие диктионевриды достигали 45 см в размахе крыльев и были прекрасной кормовой базой для карбоновых меганевр. Только стрекозы совершенствовались быстрее, слишком успешно – к пермскому периоду они попросту съели всех гигантских диктионеврид, осталась мелочь. Казалось бы, подорвав себе кормовую базу, крупнейшие стрекозы должны были вымереть или хотя бы уменьшиться в размерах, но нет – как видим, в ранней перми они даже немного выросли.

На самом деле эти древние стрекозы – не совсем стрекозы в современном понимании, я не зря осторожно назвал их выше «стрекозоподобными созданиями». Например, их личинки были не водными, как у всех современных стрекоз, а наземными хищниками, и это разумно – в водоемах свирепствовали крупные амфибии, для которых жирная полуметровая личинка была бы легкой и желанной добычей. На суше же карбоновые и раннепермские амфибии были неуклюжи и не столь многочисленны, более того – самые мелкие из них, в том числе наши предки-синапсиды, сами становились добычей гигантских стрекоз и их личинок. В золенгофенских сланцах (они понежнее наших песчаников, лучше сохраняют мелкие детали) были найдены останки гигантской стрекозы с фрагментами костной ткани в кишечнике. Видимо, пермские меганевропсисы были не «соколами», как современные стрекозы, охотящиеся преимущественно на летающую добычу, а «орлами» древнего мира, берущими жертвы на земле, и изощренный пилотаж им был не так уж нужен, главное – увидеть и упасть сверху. И размеры их в этом случае им не мешали, а помогали стравиться с более крупной и сильной добычей, изобилующей на земле. Кстати, даже у современных стрекоз зрение в нижней полусфере лучше, верхние фасетки даже не различают цветов.

На рубеже ранней и средней перми по планете распространились «почти звери»-терапсиды и настоящие рептилии – ловкие и быстрые на суше, легко расправляющиеся со сравнимыми по размеру членистоногими, и меганевриды на большей части планеты куда-то подевались, задолго до появления летающих позвоночных хищников. Хотя в отдельных экосистемах виды поменьше – 41 см поперек – сохранялись вплоть до конца пермского периода, хоть уровень кислорода к тому времени стал сравним с современным.

Источник

Гигантские стрекозы «питались» кислородом

В доисторическую эпоху некоторые насекомые были настоящими гигантами. Размах крыльев древней стрекозы меганевры составлял чуть меньше метра. Однако другие обитатели планеты — например, предки тараканов — были немногим крупнее своих современных потомков. Ученые выяснили, почему одни насекомые стали огромными, а другие вовсе к этому не стремились.

Как называется гигантская древняя стрекоза. 223155. Как называется гигантская древняя стрекоза фото. Как называется гигантская древняя стрекоза-223155. картинка Как называется гигантская древняя стрекоза. картинка 223155

Если бы насекомые были разумными существами и смогли бы, в конце концов, построить собственную цивилизацию, у них наверняка появилась бы собственная мифология. И в этих мифах и легендах непременно упоминалась бы (как Золотой век древних греков) стародавняя «Эпоха шестиногих титанов», то есть то время, когда предки современных насекомых достигали гигантских размеров и правили этим миром.

Самое интересное, что, в отличие от античных титанов, сторуких великанов и циклопов, которые, как ни крути, все же являются плодом человеческой фантазии, исполинские насекомые в прошлом действительно существовали. Нынешние стрекозы с полным на то основанием могут считать себя сильно измельчавшими потомками древнего чудовища меганевры, размах крыльев, который был чуть меньше метра. Наибольших своих размеров шестиногие властелины воздуха достигали в карбоновом, или каменноугольном, периоде палеозойской эры, то есть 360-299 миллионов лет назад.

Почему же сейчас на Земле не существует гигантских стрекоз? Почему потомки шестиногих исполинов теперь не превышают размеров куриного яйца (которого достигают всем известные бронзовки-голиафы, южноамериканские жуки-олени и дальневосточные усачи)? Для ответа на этот вопрос следует задуматься над тем, что же не дает насекомым неограниченно расти во всех направлениях.

Вопреки распространенному мнению, это вовсе не жесткий панцирь из хитина: все имеющие его насекомые растут сразу после линьки, когда старый «корсет» уже сброшен, а новая одежка пока еще мягкая и растяжимая. Ограничением, мешающим им постоянно увеличиваться в размерах, является система дыхания этих удивительных существ. Напомню, что «кровь» насекомых — гемолимфа — лишена дыхательных пигментов (вроде нашего ярко-красного гемоглобина) и совсем не участвует в переносе кислорода.

Поэтому их дыхание осуществляется при помощи трахей — ветвящихся трубочек, открывающихся по бокам задней части брюшка и непосредственно соединяющих клетки внутренних органов с воздушной средой. Причем сеть трахей у насекомых настолько густа и разветвлена, что охватывает буквально каждую клеточку организма.

Как называется гигантская древняя стрекоза. 223154. Как называется гигантская древняя стрекоза фото. Как называется гигантская древняя стрекоза-223154. картинка Как называется гигантская древняя стрекоза. картинка 223154

Сама по себе трахея состоит из множества жестких колечек, которые не могут сужаться и расширяться, то есть обеспечивать активный вдох или выдох. Поэтому воздух внутри трахейной трубки в принципе неподвижен, а приток кислорода внутрь тела и отток углекислого газа происходит за счет диффузии — из-за разнице парциальных давлений этих газов на внутреннем и внешнем концах трубки.

Из школьного курса физики мы помним, что газ всегда устремляется из области высокого собственного давления в область низкого (то есть из того места, где его много, туда, где его мало). Именно благодаря этому механизму кислород поступает внутрь трахейной трубки насекомого (внутри тела его меньше, чем снаружи), а углекислый газ выходит из нее (с ним все обстоит наоборот, его снаружи меньше).

Такой механизм подачи кислорода жестко ограничивает длину трахейной трубки, максимальная длина которой (l) достаточно точно вычисляема весьма простыми расчетами. Поэтому максимальный размер тела самого насекомого не может превышать (в сечении) величины 2·l, что при нынешнем уровне содержания кислорода в атмосфере составляет диаметр того самого куриного яйца, о котором уже упоминалось выше. Однако сам факт существования «шестиногих титанов» в каменноугольный период позволяет предположить, что в те далекие времена количество кислорода в атмосфере было гораздо выше, чем мы привыкли сейчас.

Данные полученные в результате исследования пород того времени, полностью подтверждают эту гипотезу. Оказывается, в те доисторические времена кислорода в земной атмосфере было не 21%, а 35%! Неудивительно, что в подобном «кислородном раю» насекомые дорастали до гигантских размеров. Однако откуда же взялся «лишний» О2 в атмосфере планеты в то далекое время?

В геологической истории Земли карбон известен как период, в котором сформировались наземные растения. Именно тогда появились леса из древовидных папоротников, плаунов, хвощей и примитивных голосеменных. Все эти новые сообщества активно снабжали атмосферу драгоценным газом. А вот потребителей О2 на суше тогда еще было маловато: из крупной фауны встречались только многоножки, пауки, насекомые, да древние «додинозавровые» рептилии (гигантских земноводных, обитавших в то время, сложно считать сухопутными жителями, однако большую часть времени они проводили в воде и дышали, соответственно, «водным» кислородом).

Как называется гигантская древняя стрекоза. 223153. Как называется гигантская древняя стрекоза фото. Как называется гигантская древняя стрекоза-223153. картинка Как называется гигантская древняя стрекоза. картинка 223153

Кроме того, тогда на суше еще не сформировалось «воинство» грибов и бактерий, ответственных за переработку упавшей древесины. Поэтому деревья карбонового периода не гнили после гибели — и, соответственно, драгоценный кислород на процессы разложения не расходовался. («Правда.Ру» уже писала о том, что наибольшее количество кислорода, выделяемого лесом, расходуется именно на процессы гниения древесины).

Вместо этого стволы упавших гигантов медленно каменели, превращаясь в ценный каменный уголь (поэтому-то и период называется каменноугольным — именно тогда образовались почти все известные ныне месторождения этого полезного для человека сырья). Уголь же, как известно, не расходует кислород, пока его не подожжешь (а поджигать-то тогда было некому). Поэтому бесценный газ, вместо того, чтобы разлагать органику, спокойно улетал в атмосферу и накапливался там, давая возможность насекомым, многоножкам и паукам увеличивать свои размеры.

Тем не менее, до сих пор ученым было не совсем понятно, почему далеко не все представители карбоновой энтомофауны были гигантами. Каменноугольные тараканы, например, по размерам не сильно превосходил своих современных потомков. Что бы разрешить эту загадку, группа американских ученых из Аризонского Унивеситета (Темпль, США) под руководством Джона Ван ден Брукса, поставили один любопытный эксперимент. Они решили вырастить стрекоз и тараканов в условиях гипероксии, то есть повышенного содержания кислорода и посмотреть, что мешает последним стать гигантами в подобных условиях.

При проведении эксперимента стрекозы в атмосфере, содержащей 35% кислорода, развивались так же, как и их карбоновые предки — быстро росли и при этом увеличивались в размерах (размах крыльев этих «кислородных гигантов» достигал 50 см., что всего на 20 см. меньше такового у меганевры). А вот тараканы демонстрировали совсем другое «поведение» — росли медленно, куда медленнее, чем в обычных условиях, и в гигантов так и не превратились.

Ученые, желая понять почему увеличение О2 не вызывает у этих насекомых столь бурного роста, просветили их тела рентгеновскими лучами и увидели, что высокое содержание кислорода привело не только к увеличению длины каждой отдельной трахеи, но и к сильному сокращению общего количества дыхательных трубочек. Ван ден Брукс предположил, что, возможно, почувствовав, что воздуха стало больше, насекомые решили не наращивать размеры тела, а увеличит долю других тканей организма (в основном запасающих) за счет уменьшения общей площади трахейной сети.

Исследователи решили, что возможно тараканам, (как современным, так и карбоновым), поскольку они являются медлительными и неповоротливыми пожирателями гниющих остатков, просто не нужно становиться гигантами: падальщику не зачем контролировать большую территорию, ведь пропитание он сможет найти «под каждым кустом», а та низкокалорийная пища, которую он потребляет, не способна снабжать энергией огромное тело. А вот стрекозы, которые всегда были активными хищниками, очень нуждались в больших размерах — это давало им возможность облететь громадную территорию и добыть больше еды.

Получается, что сам факт большого количества кислорода в атмосфере вовсе не заставлял всех насекомых делаться «шестиногими титанами». Ими становились лишь те, кому это было нужно — в основном активные хищники. Те же, кто питался остатками трупов животных и частями растений, предпочитали увеличивать количество запасающих тканей — если ты не очень-то и подвижен, то лишний запас массы тела не повредит. Или, возможно, тараканы просто боялись сильно увеличиваться в размерах — а вдруг заметит меганевра, и тогда…. В общем, ничего хорошего явно не будет.

Как и любой Золотой век, эра гигантских насекомых все же закончилась. Произошло это около 290 млн. лет назад, когда количество кислорода на Земле начало сокращаться. К тому времени на суше уже появились «фабрики по перерабатыванию древесины» из микроорганизмов и грибов, поэтому излишков О2 уже больше не было — все, что создавали растения, уходило на их же переработку, а также на дыхание всех сухопутных существ (которых в конце карбона стало во много раз больше).

С тех пор насекомые никогда не вырастали до размеров «шестиногих титанов». Возможно, оно и к лучшему — вряд ли бы кому-нибудь из нас понравился залетевший в окно комар размером с котенка. Или муха такой же длины.

Читайте также в рубрике «Наука и техника «

Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен

Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *