Las investigaciones sobre parientes cercanos Meganeurula y Meganeurites sugieren que Meganeura estaba adaptado a hábitats abiertos y tenía un comportamiento similar al de los halcones actuales . Los ojos de Meganeura probablemente eran más grandes en relación con el tamaño del cuerpo. Meganeura tenía espinas en las secciones de la tibia y los tarsos de las patas, que habrían funcionado como una "trampa voladora" para capturar presas. [5] Un examen de ingeniería estimó que la masa de los especímenes más grandes con envergaduras de más de 70 cm era de 100 a 150 gramos. El análisis también sugirió que Meganeura sería susceptible al sobrecalentamiento. [6]
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Ha habido cierta controversia sobre cómo los insectos del período Carbonífero pudieron crecer tanto.
Niveles de oxígeno y densidad atmosférica. La forma en que el oxígeno se difunde a través del cuerpo del insecto a través de su sistema de respiración traqueal establece un límite superior al tamaño corporal, que los insectos prehistóricos parecen haber superado con creces. Harlé (1911) propuso originalmente que Meganeura podía volar solo porque la atmósfera de la Tierra en ese momento contenía más oxígeno que el 20 por ciento actual . Esta hipótesis fue inicialmente rechazada por colegas científicos, pero ha encontrado aprobación más recientemente a través de estudios adicionales sobre la relación entre el gigantismo y la disponibilidad de oxígeno. [7] Si esta hipótesis es correcta, estos insectos habrían sido susceptibles a la caída de los niveles de oxígeno y ciertamente no podrían sobrevivir en nuestra atmósfera moderna. Otras investigaciones indican que los insectos realmente respiran, con "ciclos rápidos de compresión y expansión traqueal". [8] Un análisis reciente de la energía de vuelo de los insectos y pájaros modernos sugiere que tanto los niveles de oxígeno como la densidad del aire proporcionan un límite superior al tamaño. [9] La presencia de meganeuridae muy grandes con envergaduras alares que rivalizaban con las de Meganeura durante el Pérmico , cuando el contenido de oxígeno de la atmósfera ya era mucho menor que en el Carbonífero , presentó un problema a las explicaciones relacionadas con el oxígeno en el caso de las libélulas gigantes. Sin embargo, a pesar de que los meganeuridae tenían las envergaduras alares más grandes conocidas, sus cuerpos no eran muy pesados, siendo menos masivos que los de varios coleópteros actuales ; por lo tanto, no eran verdaderos insectos gigantes, solo eran gigantes en comparación con sus parientes actuales.
Falta de depredadores. Se justifican otras explicaciones para el gran tamaño de los meganeuridos en comparación con sus parientes actuales. [1] Bechly (2004) sugirió que la falta de depredadores vertebrados aéreos permitió que los insectos pterigotos evolucionaran hasta alcanzar tamaños máximos durante los períodos Carbonífero y Pérmico, tal vez acelerados por una "carrera armamentista" evolutiva para aumentar el tamaño corporal entre los paleodictyoptera , que se alimentaban de plantas, y los meganisoptera, que eran sus depredadores.
Estadio larvario acuático. Otra teoría sugiere que los insectos que se desarrollaron en el agua antes de convertirse en adultos terrestres crecieron como una forma de protegerse contra los altos niveles de oxígeno. [10]
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^ ab Nel, André; Prokop, Jakub; Pecharová, Martina; Engel, Michael S.; Garrouste, Romain (14 de agosto de 2018). "Las libélulas gigantes del Paleozoico eran depredadores de halcones". Scientific Reports . 8 (1): 12141. Bibcode :2018NatSR...812141N. doi : 10.1038/s41598-018-30629-w . ISSN 2045-2322. PMC 6092361 . PMID 30108284.
^ Cannell, Alan ER (1 de octubre de 2018). "La ingeniería de las libélulas gigantes del Pérmico: revisión de la masa corporal, la potencia, el suministro de aire, la termorregulación y el papel de la densidad del aire". Journal of Experimental Biology . 221 (19). doi : 10.1242/jeb.185405 . ISSN 0022-0949. PMID 30309956.
^ Chapelle & Peck 1999: "El suministro de oxígeno también puede haber llevado al gigantismo de los insectos en el período Carbonífero, porque el oxígeno atmosférico era del 30-35% (ref. 7). La desaparición de estos insectos cuando el contenido de oxígeno cayó indica que las especies grandes pueden ser susceptibles a tal cambio. Los anfípodos gigantes pueden, por lo tanto, estar entre las primeras especies en desaparecer si las temperaturas globales aumentan o los niveles globales de oxígeno disminuyen. Estar cerca del límite crítico de MPS puede verse como una especialización que hace que las especies gigantes sean más propensas a la extinción a lo largo del tiempo geológico.
^ Westneat et al. 2003: "Se sabe que los insectos intercambian gases respiratorios en su sistema de tubos traqueales mediante difusión o cambios en la presión interna que se producen a través del movimiento corporal o la circulación de la hemolinfa. Sin embargo, la incapacidad de ver el interior de los insectos vivos ha limitado nuestra comprensión de sus mecanismos de respiración. Utilizamos un haz de sincrotrón para obtener videos de rayos X de insectos vivos que respiraban. Los escarabajos, los grillos y las hormigas exhibieron ciclos rápidos de compresión y expansión traqueal en la cabeza y el tórax. Los movimientos corporales y la circulación de la hemolinfa no pueden explicar estos ciclos; por lo tanto, nuestras observaciones demuestran un mecanismo previamente desconocido de respiración en insectos análogo a la inflación y desinflación de los pulmones de los vertebrados.
^ Dudley 1998: "Los enfoques uniformistas de la evolución de la fisiología locomotora terrestre y el rendimiento del vuelo animal generalmente han presupuesto la constancia de la composición atmosférica. Datos geofísicos recientes, así como modelos teóricos, sugieren que, por el contrario, tanto las concentraciones de oxígeno como de dióxido de carbono han cambiado drásticamente durante períodos definitorios de la evolución de los metazoos. La hiperoxia en la atmósfera del Paleozoico tardío puede haber mejorado fisiológicamente la evolución inicial de la energía locomotora de los tetrápodos; una atmósfera simultáneamente hiperdensa habría aumentado la producción de fuerza aerodinámica en los primeros insectos voladores. Los múltiples orígenes históricos del vuelo de los vertebrados también se correlacionan temporalmente con períodos geológicos de mayor concentración de oxígeno y densidad atmosférica. El gigantismo de los artrópodos y los anfibios parece haber sido facilitado por una atmósfera carbonífera hiperóxica y posteriormente fue eliminado por una transición a la hipoxia a finales del Pérmico. Para los organismos actuales, los efectos transitorios, crónicos y ontogenéticos de la exposición a mezclas de gases hiperóxicos son poco comprendidos en relación con la comprensión contemporánea de la fisiología de la privación de oxígeno. Experimentalmente, los efectos biomecánicos y fisiológicos de la hiperoxia en el rendimiento de vuelo de los animales pueden desvincularse mediante el uso de mezclas de gases que varían en densidad y concentración de oxígeno. Estas manipulaciones permiten tanto la simulación paleofisiológica del rendimiento locomotor ancestral como un análisis de la capacidad máxima de vuelo en formas actuales.
^ Than, Ker (9 de agosto de 2011). «Why Giant Bugs Once Roamed the Earth» (Por qué los insectos gigantes alguna vez vagaron por la Tierra). National Geographic . Archivado desde el original el 27 de septiembre de 2011. Consultado el 20 de julio de 2017 .
Bibliografía
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Westneat, MW; Betz, O; Blob, RW; Fezzaa, K; Cooper, WJ y Lee, WK (enero de 2003). "Respiración traqueal en insectos visualizada con imágenes de rayos X de sincrotrón". Science . 299 (5606): 558–560. Bibcode :2003Sci...299..558W. doi :10.1126/science.1078008. PMID 12543973. S2CID 43634044.
Enlaces externos
Medios relacionados con Meganeura en Wikimedia Commons
Fotografía de un modelo de tamaño natural de Meganeura monyi realizada para el Museo de Historia Natural de Denver.
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