Esihistoriallisten jättihyönteisten salaisuus selvisi

300 miljoonaa vuotta sitten ilmatilaa hallitsivat nykyisten lokkien kokoiset petosudenkorennot, koska pienemmät olisivat kuolleet happimyrkytykseen, väittää uusi tutkimus.

torstai 11. elokuuta 2011 teksti Ker Than, National Geographic News

300 miljoonaa vuotta sitten ilmojen herruus oli lokkien kokoisten petosudenkorentojen hallussa. Niiden ja muidenkin hyönteisten jättiläiskasvun syitä ei kuitenkaan ole saatu varmuudella selville.

Tähän asti laajimmin hyväksytyn teorian mukaan esihistoriallisten hyönteisten suuri koko johtui siitä, että ne hyötyivät Maan ilmakehän happipitoisuuden noususta. Nyt uusi tutkimus kuitenkin väittää, etteivät hyönteisetkään voi nauttia makeaa mahan täydeltä: nuorten hyönteisten piti kasvaa suuremmiksi välttääkseen happimyrkytyksen.

"Me uskomme, että kyse ei ole vain hapen vaikutuksesta täysikasvuisiin yksilöihin, vaan siitä että se vaikuttaa toukkiin vielä enemmän", sanoo englantilaisen Plymouthin yliopiston tutkija Wilco Verberk, yksi tutkimuksen kirjoittajista.

"Toukkaperspektiivi saattaa johtaa parempaan ymmärrykseen sen suhteen, miksi näitä eläimiä oli ylipäätään olemassa, ja valottaa ehkä niiden katoamistakin."

Ötökkävauvan ilmavaivat

Fossiilit todistavat jättisudenkorentojen ja suunnattomien torakoiden olleen yleisiä hiilikaudella, joka vallitsi noin 359–299 miljoonaa vuotta sitten.

Kyseisellä kaudella laajan alankosuometsän synty nosti ilmakehän happipitoisuutta noin 30 prosentilla eli lähes 50 prosenttia nykyistä korkeammaksi.

Aiempien teorioiden mukaan hapen paljous salli aikuisten hyönteisten kasvaa entistäkin valtavammiksi ja silti tyydyttää energiantarpeensa.

Verberk ja hänen kollegansa David Bilton taas keskittyivät uudessa tutkimuksessaan siihen, kuinka happipitoisuuden vaihtelut vaikuttivat koskikorentojen toukkiin, jotka elivät sudenkorentojen tapaan vedessä ennen varttumistaan aikuisiksi. Ilman happipitoisuuden kasvu lisäsi myös veteen liuenneen hapen määrää.

Tulokset osoittivat nuorten koskikorentojen olevan alttiimpia happivaihteluille kuin jo maalla elävät lajitoverinsa.

Ero voi johtua siitä, että hyönteistoukat absorboivat happea yleensä suoraan ihonsa läpi ja voivat siksi vaikuttaa kaasunsaantiinsa vain vähän. Täysikasvuiset hyönteiset taas voivat säädellä hapensaantiaan availemalla ja sulkemalla ruumiissaan olevia venttiilimäisiä aukkoja, joita kutsutaan spiraakkeleiksi.

Happi on kyllä elämälle elintärkeää, mutta se voi olla suurina määrinä myrkyllistä. Jos ihminen saa liikaa happea, hän voi saada soluvaurioita, jotka aiheuttavat näköongelmia, hengenahdistusta, pahoinvointia ja kouristuksia.

Monien muinaistenkin hyönteisten toukat todennäköisesti absorboivat happea passiivisesti vedestä eivätkä kyenneet säätelemään hapensaantiaan järin hyvin – ja noin suurissa happipitoisuuksissa tilanne on vaarallinen.

Yksi tapa pienentää happimyrkytyksen mahdollisuutta on kasvaa isommaksi, koska suuret toukat absorboivat kokoonsa nähden vähemmän happea kuin pienet.

"Kun kasvaa isommaksi, niin pinta-ala suhteessa tilavuuteen pienenee", selittää Verberk.

Laskiko happikato hyönteisten suorituskykyä?

Uusi teoria voisi auttaa selvittämään myös sitä, miksi jättihyönteiset eivät kadonneet senkään jälkeen, kun ilmakehän happipitoisuus alkoi laskea, sanoo Verberk.

"Jos happi ajoi aktiivisesti kasvattamaan massaa myrkytyksen välttämiseksi, alhaisempi pitoisuus ei olisi välttämättä ollut heti kuolemaksi, vaikkakin suurten hyönteisten suorituskyky olisi ajan mittaan laskenut", koska aikuiset yksilöt olisivat kehittyneet elämään runsashappisessa ympäristössä ja veltostuneet alemmissa pitoisuuksissa, sanoo Verberk.

"Alentunut toimintakyky olisi myöskin tehnyt mahdolliseksi sen, että muut lajit olisivat lopulta lyöneet jättihyönteiset laudalta."

Jättiläishyönteisiä koskeva tutkimus esiteltiin heinäkuun lopussa PLoS ONE -verkkojulkaisussa.

Ehkä sinua kiinnostaa...

Ehkä tämä kiinnostaa sinua ...