• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
1 мая, 11:34
Валерия Понамарева
9
21,1 тыс

Количество кислорода не определяло гигантизм древних насекомых

❋ 4.4

Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.

Гигантское насекомое Meganeura sp.
Гигантское насекомое Meganeura sp. / © Zdenek Burian, Prehistoric Animals, Spring Books

Кислород проникает в ткани насекомых пассивной диффузией. То есть молекулы поступают из окружающей среды и движутся по телу сами, из области с высокой концентрации — в область с низкой. И это движение осуществляется по тонким трубочкам, которые называют трахеолами. 

Авторы работы, опубликованной в Nature, провели масштабное исследование насекомых. Они проанализировали 1320 электронно-микроскопических снимков летательных мышц 44 видов насекомых из десяти отрядов. Измерив, сколько места занимают трахеолы в мышцах, группа ученых пришла к выводу: объем трахеол растет очень медленно. Даже при различии массы тела в 10 000 раз доля трахеол составила 0,47% у самых мелких видов и 0,83% у крупных. У большинства насекомых трахеолы занимают 1% или меньше объема мышц.

Трахеолы выделены желтым цветом для небольшого, среднего и крупного летающего насекомого. Пространство, занимаемое аналогичными структурами у птиц и млекопитающих, часто приближается к 10% / © Snelling et al., Nature, 2026

То есть, если бы диффузия кислорода действительно ограничивала максимальный размер насекомых, у крупных видов трахеол должно было быть намного больше. Чем толще мышца, тем дальше кислороду идти до митохондрий, которые его используют. Но в реальности у насекомых остается много свободного места без трахеол.

Расчеты показывают, что, даже если увеличить объем трахеол втрое (с 0,6% до 1,8%), летные характеристики ухудшатся всего на 2-6%. Эволюция могла бы пойти по этому пути, но не пошла, а значит, отбор не требовал наращивания дыхательной сети. Исследователи также перенесли зависимость на древнее стрекозообразное насекомое Meganeuropsis permiana массой около 100 граммов. Согласно модели, у неё трахеолы тоже занимали бы лишь около 1% объема грудных мышц.

Причинно-следственная связь или совпадение: оценка содержания кислорода в атмосфере и размера тела насекомых / © Snelling et al., Nature, 2026

По мнению авторов, настоящие ограничения на размер насекомых лежат в другой плоскости. Сдерживать рост могли экологические ограничения, проблемы с отводом тепла при машущем полете, нехватка мощности для взмахов крыльями, плохая доставка «топлива» из‑за открытой кровеносной системы или недостаточная прочность экзоскелета при линьке.

Гипотеза Грэма и соавторов, опубликованная в Nature около тридцати лет назад, устарела. Совпадение по времени пика кислорода и эпохи гигантских насекомых еще не означает причинно-следственной связи. Возможно, кислород действительно помогал, но не через диффузию в трахеолах, а какими‑то другими механизмами. Авторы подчеркивают, что они не спорят с важностью кислорода, но эволюционного запрета на гигантизм именно на уровне трахеол нет.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
24 июля, 11:13
Игорь Байдов

Правильно подобранные звуковые последовательности способны не только стимулировать рост растений, но и влиять на их урожайность. К такому выводу пришли авторы нового исследования. Они разработали технологию, которая позволяет воздействовать на процессы развития растений через акустические сигналы без использования генной инженерии или химикатов. В экспериментах добились повышения урожайности мяты, сои, болгарского перца и конопли.

25 июля, 10:46
Александр Березин

Формально почти вся программа тринадцатого полета самой большой ракеты в истории выполнена. Однако испытания показали неполную отлаженность ключевого элемента системы. SpaceX оказывается в ситуации действительно плотных сроков: до намеченного возвращения людей на Луну всего два года и два месяца.

24 июля, 12:05
Андрей Серегин

Сегодня на земле существует примерно 7500 языков, однако ученые давно подозревали, что в прошлом их было значительно больше. Международная группа лингвистов реконструировала историю языкового разнообразия за последние 12 тысяч лет и пришла к выводу, что человечество уже пережило «золотой век» языков, после которого их число начало быстро сокращаться.

24 июля, 11:13
Игорь Байдов

Правильно подобранные звуковые последовательности способны не только стимулировать рост растений, но и влиять на их урожайность. К такому выводу пришли авторы нового исследования. Они разработали технологию, которая позволяет воздействовать на процессы развития растений через акустические сигналы без использования генной инженерии или химикатов. В экспериментах добились повышения урожайности мяты, сои, болгарского перца и конопли.

25 июля, 10:46
Александр Березин

Формально почти вся программа тринадцатого полета самой большой ракеты в истории выполнена. Однако испытания показали неполную отлаженность ключевого элемента системы. SpaceX оказывается в ситуации действительно плотных сроков: до намеченного возвращения людей на Луну всего два года и два месяца.

22 июля, 12:28
КАИ

Ученые КНИТУ-КАИ предложили усовершенствованную пресс-форму для компрессионной консолидации в вакууме композиционных материалов и пластмасс с герметичной внутренней полостью. Изобретение относится к области обработки материалов давлением при воздействии вакуума, в частности к устройствам с герметичной внутренней полостью для компрессионной консолидации термопластичных композиционных материалов.

9 июля, 13:06
Редакция Naked Science

Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.

1 июля, 11:54
Марк Чернов

Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

[miniorange_social_login]

Комментарии

9 Комментариев
Flymill
08.05.2026
Планета была сильно меньше и сила тяжести тоже и веса была прямая зависимость. Поэтому все организмы огромные, деревья, животные, насекомые. А позже сила тяжести всех придавила и остались только киты, где вода равномерно компенсирует огромный вес. Притом что было полное вымирание всего живого от нескольких метеоритов за сотни миллионов лет.
Возможно,атмосферное давление было выше, что позволяло кислороду обеспечивать более крупные организмы? Раз уж он свободно перемещается без лёгких, то атмосферное давление выше сегодняшнего нагнетало его в трахеолы мощнее?
Комментарий удален пользователем или модератором...
Autotrade222
01.05.2026
Кислород тут вообще ни причем. В то время еще не было птиц, ящериц и прочей насекомоядной живности. Это сейчас им приходиться скрываться во все мелкие щели, чтобы быть не сьеденным. Выживал не тот кто крупнее, а тот кто мельче.
Статья демагогическая. Неожиданные сравнения теплого с зелёным, алогичные и надуманные причинно-следственные связи и выводы. Следует рассмотреть роль количества лошадей в лошадиных силах на развитие общественного транспорта в 16 веке в сравнении с веком 20-ым и почему паровозы с сотнями лошадиных сил остались меньше суммарного объема табуна. Или сравнить энергетические затраты выращивания ревеня и полученный калораж при его поедании гусеницей или человеком. Кому до сих пор не ясна важность многофакторности? Для кого в научной среде еще остается понимание пяти пальцев ладони как лишь пяти вариантов, а не 32?
Sam Dowson
01.05.2026
Отсутствие конкурентов насекомых в водухе и конкуренция между самими насекомыми (хищник-жертва) издавна считались противовесом кислородной гипотезы гигантизма.
    Sam, опередил. Кислородная гипотеза уже на момент создания вызывала много споров. А сейчас как раз большая часть учёных полагают, что именно отсутствие конкурентов сыграло роль в гигантизме. Так что начало статьи вообще мимо. Кислородную гипотезу поддерживало часть учёных и с каждым годом их всё меньше