Reuzen uit het Carboon

In een recent onderzoek wordt aangetoond dat libellen bij een hoger zuurstofgehalte groter kunnen worden. Met een toename van 10% zuurstof werden de libellen 20% groter, terwijl kakkerlakken onder dezelfde voorwaarden niet groter werden . Dit resultaat is geheel in overeenstemming met wat al langer gedacht wordt ten aanzien van het gigantisme bij fossielen van vliegende insecten en amfibieën.

 

Fossielen uit het Carboon laten zien dat er gigantische libellen (Protodonata) geleefd

Van internet: Meganeura

hebben met een spanwijdte van rond de 50 cm. Meganeura, het grootse fossiel van deze soort had een spanwijdte van 75 cm. Er bestaat discussie rond het feit dat er zoveel gigantische insecten leefden in het Carboon en of dit te maken had met een verhoogd zuurstofgehalte in de atmosfeer. Dit tijdperk werd gekenmerkt door een hoog zuurstofgehalte van 35% ten opzichte van de hedendaagse 20,9%. De dichtheid van de atmosfeer was ook extreem hoog en dit hoge zuurstofgehalte grensde aan de limiet voor spontane ontbranding van de biosfeer. De enorme insecten zouden nooit kunnen overleven in de hedendaagse atmosfeer en dat is waarschijnlijk ook de reden dat ze uitgestorven zijn.

 

De grootte van vliegende insecten wordt beperkt door de zuurstof die circuleert in hun ademhalingssysteem: een netwerk van holle buisjes die de trachea vormen. Insecten hebben geen longsysteem en geen bloed met hemoglobine. Het transport van zuurstof is dus niet actief en hangt af van diffusie van dit gas via de trachea naar de weefsels. Een toename in grootte van het insect vergroot de afstand die zuurstof moet afleggen, waardoor het vliegen minder efficiënt zou verlopen, maar de selectieve druk bij dit roofdier voert naar een tendens om groter te worden en hoge zuurstofniveaus maken het mogelijk grotere afmetingen te bereiken. Vliegende insecten hebben het meest efficiënte metabolisme dat er bestaat. Daarom kunnen ze alsmaar door blijven vliegen.

 

Ook andere dieren uit het Carboon die afhankelijk zijn van de passieve diffusie van zuurstof zoals amfibieën die door hun huid ademen bereikten enorme afmetingen tot wel twee meter. Vele varens en wolfsklauwen bereikten enorme hoogten. Deze laatsten werden wel 50 meter hoog tegen de 30 centimeter van vandaag.

 

Uit ‘Oxygen‘ van Nick Lane en ‘Atmospheric oxygen, giant paleozoic insects and the evolution of aerial locomotor performance‘ van Robert Dudley.