
霍克大小的翅膀跨度和千足型的蜻蜓比人腿的壽命更長。長期以來,科學家一直想知道為什麼今天不存在科幻錯誤。新研究顯示,原因與昆蟲的空氣管變得巨大的瓶頸有關。
在古生代,由於高氧氣氛,昆蟲能夠克服瓶頸。與像我們這樣的骨幹的動物不同,昆蟲傳遞氧直接通過死胡同氣管網絡直接無血液到他們的組織。在較大的昆蟲中,這種氧運輸方式的效率降低了,但是沒有人確切地確定原因。
中西部大學的亞歷克斯·凱瑟(Alex Kaiser)以及他在阿貢國家實驗室和亞利桑那州立大學的同事通過閃耀更深入地研究X射線在四種生物甲蟲物種上,體重範圍為1,000倍。這使團隊能夠測量甲蟲氣管管的確切尺寸。
凱撒(Kaiser航空公司比較小的物種。 Kaiser說,從體內芯到腿的空氣通道變成了瓶頸,限制了可以將氧氣輸送到四肢的含量。
團隊還檢查了從身體核心到頭部的通道。他說:“我們很驚訝地發現,這種效果在通往腿部的孔中最為明顯,在大型物種的氣管中,越來越多的空間被佔用的空間。”
凱撒(Kaiser)和阿貢(Argonne)生物學家傑克·索沙(Jake Socha)也使用這些結果來預測當前活甲蟲的最大尺寸。如果將通道到頭部的數據被用作限制因素,他們預測了一個瘋狂的大量甲蟲,而腿部數據則預測了一種甲蟲,與當今最大的活甲蟲的大小相匹配,Titaneus Giganteus。
該研究在8月7日的《雜誌》上詳細介紹國家科學院論文集。
Socha說:“這項研究是了解控制昆蟲體型的原因的第一步。” “這是在這裡研究的甲蟲中的腿,但是對於數十萬種甲蟲物種和數百萬崑蟲物種而言至關重要,總體上仍然是一個懸而未決的問題。”
該研究由國家科學基金會資助。
最初發表在現場科學上。