Как размер насекомых зависит от количества кислорода в воздухе

В предыдущей статье мы высказали мысль о том, что в каменной летописи, в осадочных породах различных геологических эпох можно найти некоторые указания на процентное содержание кислорода в тогдашней атмосфере. Дело в том, что осадочные породы очень часто содержат окаменевшие останки различных организмов, живших на Земле в далекие эпохи, в том числе останки различных членистоногих (пауков, многоножек, насекомых и проч.).

Насекомые имеют некоторые очень интересные физиологические особенности. Так, например, их кровь, вернее, гемолимфа бесцветна, она не содержит дыхательного пигмента. Это связано с особенностями дыхательной системы насекомых. У них нет ни жабр, ни легких. Их гемолимфа не переносит кислород потому, что каждый орган насекомых решает проблему газообмена (получения кислорода и удаления углекислого газа) самостоятельно. Почти самостоятельно. Насекомые имеют трахеи – длинные извитые трубочки, идущие от поверхности брюшка внутрь тела к каждому органу. Таким образом, все органы и ткани насекомых получают кислород непосредственно из воздуха.

С одной стороны, это удобно. Но с другой – накладывает жесткие ограничения на предельные размеры животных, использующих такую дыхательную систему. Представьте себе сигарету длиной 2 метра. Можно ли ее выкурить? Нет. Прикурив, курильщик делает затяжку, при этом воздух вместе с сигаретным дымом движется по сигарете к его легким. Но если сигарета очень длинная, дым не успеет дойти до рта, как вдох уже кончится. По этой же причине нельзя дышать под водой через слишком длинную дыхательную трубку – газообмен будет происходить неэффективно, содержание кислорода во вдыхаемом воздухе будет все меньше, а углекислого газа – все больше, и человек задохнется.

Та же проблема существует и у насекомых. Их трубочки-трахеи не могут быть слишком длинными, иначе насекомое погибнет. Но вот что интересно. Оказалось, что предельная длина трахей – величина не постоянная; она зависит от содержания кислорода в атмосфере. Чем это содержание выше, тем трахеи могут быть длиннее, а насекомые, соответственно, больше.

читать далее

 

© Михаил Малинин
При любом цитировании данного текста гиперссылка на сайт и указание автора обязательны!

Всего голосов: 429