Meganeura es un género de insectos extintos del Carbonífero Superior (hace aproximadamente 300 millones de años). Se parecían y estaban relacionados con las libélulas y caballitos del diablo actuales, y eran depredadores , y su dieta consistía principalmente en otros insectos. El género pertenece a Meganeuridae , una familia que incluye otros insectos similares a libélulas gigantes que van desde el Carbonífero Superior al Pérmico Medio . Con una envergadura de aproximadamente 65 a 75 cm (2,13 a 2,46 pies), [1] [2] [3] M. monyi es una de las especies de insectos voladores más grandes conocidas .
Venación del ala de Meganeura monyi , rediseñada según Brongniart (1893, lámina XLI)
Restauración de la vida de Meganeurites gracilipes, un pariente cercano de Meganeura
Las investigaciones sobre parientes cercanos Meganeurula y Meganeurites sugieren que Meganeura se adaptó a hábitats abiertos y tenía un comportamiento similar al de los vendedores ambulantes existentes . Los ojos de Meganeura probablemente estaban agrandados en relación con el tamaño del cuerpo. Meganeura tenía espinas en la tibia y el tarso de las patas, que habrían funcionado como una "trampa voladora" para capturar presas. [4] Un examen de ingeniería estimó que la masa de los especímenes más grandes con una envergadura de más de 70 cm era de 100 a 150 gramos. El análisis también sugirió que Meganeura sería susceptible al sobrecalentamiento. [5]
Tamaño
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 respiratorio traqueal impone un límite superior al tamaño corporal, que los insectos prehistóricos parecen haber superado con creces. Harlé (1911) propuso originalmente que Meganeura podía volar sólo porque la atmósfera de la Tierra en ese momento contenía más oxígeno que el 20 por ciento actual . Esta hipótesis fue inicialmente descartada por sus colegas científicos, pero recientemente ha encontrado aprobación gracias a estudios adicionales sobre la relación entre el gigantismo y la disponibilidad de oxígeno. [6] 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. Otra investigación indica que los insectos realmente respiran, con "ciclos rápidos de compresión y expansión traqueal". [7] Un análisis reciente de la energía de vuelo de los insectos y aves modernos sugiere que tanto los niveles de oxígeno como la densidad del aire proporcionan un límite superior en el tamaño. [8] La presencia de Meganeuridae muy grandes con envergaduras de alas 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 para las explicaciones relacionadas con el oxígeno en el caso de los libélulas gigantes. Sin embargo, a pesar de que los meganeuridos tenían las mayores envergaduras de alas conocidas, sus cuerpos no eran muy pesados, siendo menos masivos que los de varios Coleoptera vivos ; por lo tanto, no eran verdaderos insectos gigantes, sólo eran gigantes en comparación con sus parientes vivos.
Falta de depredadores. Se justifican otras explicaciones para el gran tamaño de los meganeuridos en comparación con sus parientes vivos. [9] Bechly (2004) sugirió que la falta de depredadores vertebrados aéreos permitió que los insectos pterigotos evolucionaran a tamaños máximos durante los períodos Carbonífero y Pérmico, tal vez acelerados por una "carrera armamentista" evolutiva para aumentar el tamaño corporal entre los Palaeodictyoptera y los que se alimentan de plantas. Meganisoptera como sus depredadores.
Estadio de larvas acuáticas. Otra teoría sugiere que los insectos que se desarrollaron en el agua antes de convertirse en terrestres como adultos crecieron como una forma de protegerse contra los altos niveles de oxígeno. [10]
^ Manzanera, RAJ; Smith, H. (2015). "Vuelo en la naturaleza I: Despegue en voladores de animales". La Revista Aeronáutica . 119 (1213): 257–280. doi : 10.1017/S0001924000010472 .
^ ab Nel, André; Prokop, Jakub; Pecharová, Martina; Engel, Michael S.; Garrouste, Romain (14 de agosto de 2018). "Las libélulas gigantes del Paleozoico eran depredadores ambulantes". Informes científicos . 8 (1): 12141. Código bibliográfico : 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: masa corporal revisada, potencia, suministro de aire, termorregulación y el papel de la densidad del aire". Revista de biología experimental . 221 (19). doi : 10.1242/jeb.185405 . ISSN 0022-0949. PMID 30309956.
^ Chapelle y 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 cayó el contenido de oxígeno indica que las especies grandes pueden ser susceptibles a tal cambio. Por lo tanto, los anfípodos gigantes pueden 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 en términos geológicos. tiempo.
^ Westneat y col. 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 su Mecanismos de respiración. Usamos un haz de sincrotrón para obtener videos de rayos X de insectos vivos que respiran. Los escarabajos, grillos y 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 de respiración en insectos previamente desconocido, análogo a la inflación y desinflación de los pulmones de los vertebrados.
^ Dudley 1998: "Los enfoques uniformes de la evolución de la fisiología locomotora terrestre y el rendimiento del vuelo de los animales generalmente han presupuesto la constancia de la composición atmosférica. Los datos geofísicos recientes, así como los modelos teóricos, sugieren que, por el contrario, tanto las concentraciones de oxígeno como las de dióxido de carbono han cambiado drásticamente durante los 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. Múltiples orígenes históricos del vuelo de los vertebrados también se correlacionan temporalmente con períodos geológicos de mayor concentración de oxígeno y densidad atmosférica. Tanto el gigantismo de artrópodos como el de anfibios parecen haber sido facilitados por una atmósfera hiperóxica del Carbonífero y posteriormente fueron eliminados por una transición del Pérmico tardío a la hipoxia. Para los organismos existentes, los estados transitorios, crónicos y Los efectos ontogenéticos de la exposición a mezclas de gases hiperóxicos no se comprenden bien en comparación 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 se pueden desacoplar mediante el uso de mezclas de gases que varían en densidad y concentración de oxígeno. Tales manipulaciones permiten tanto la simulación paleofisiológica del desempeño locomotor ancestral como un análisis de la capacidad máxima de vuelo en las formas existentes.
^ Nel y col. 2008.
^ Que, Ker (9 de agosto de 2011). "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
Bechly, G (2004). «Evolución y sistemática» (PDF) . En Hutchins, M.; Evans, AV; Garrison, RW y Schlager, N. (eds.). Enciclopedia de la vida animal de Grzimek . vol. Insectos (2ª ed.). Farmington Hills, MI: Gale. págs. 7-16.
Chapelle, Gauthier y Peck, Lloyd S. (mayo de 1999). "Gigantismo polar dictado por la disponibilidad de oxígeno". Naturaleza . 399 (6732): 114-115. Código Bib :1999Natur.399..114C. doi :10.1038/20099. S2CID 4308425.
Dudley, Robert (abril de 1998). "Oxígeno atmosférico, insectos gigantes del Paleozoico y la evolución del rendimiento de la locomoción aérea". La Revista de Biología Experimental . 201 (Parte 8): 1043–1050. doi :10.1242/jeb.201.8.1043. PMID 9510518.
Harlé, Édouard (1911). "Le Vol de grands reptiles et insectos disparus parece indicar una presión atmosférica elevada". Extra. Du Bulletin de la Sté Géologique de France (en francés). 4 (9): 118-121.
Nel, André; Fleck, Günther; Garrouste, Romain y Gand, Georges (2008). "Los odonatópteros de la cuenca de Lodève del Pérmico tardío (Insecta)". Revista de Geología Ibérica . 34 (1): 115-122.
Rastrillo, Matthew (2017). Ancestros prehistóricos de los animales modernos . Tomate hambriento. pag. 20.ISBN 978-1512436099.
Taylor, Paul D.; Lewis, David N. (2007). Invertebrados fósiles (edición repetida). Prensa de la Universidad de Harvard. pag. 160.ISBN 978-0674025745.
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". Ciencia . 299 (5606): 558–560. Código Bib : 2003 Ciencia... 299.. 558W. doi : 10.1126/ciencia.1078008. PMID 12543973. S2CID 43634044.
enlaces externos
Medios relacionados con Meganeura en Wikimedia Commons
Imagen de un modelo de tamaño natural de Meganeura monyi realizada para el Museo de Historia Natural de Denver.
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