Гигантские насекомые исчезли с появлением птиц, выяснили учёные
Гигантские насекомые доминировали в доисторических небесах в периоды, когда атмосфера Земли была богата кислородом. Затем появились птицы. После эволюции птиц около 150 миллионов лет назад насекомые стали мельчать, несмотря на растущий уровень кислорода, согласно новому исследованию учёных из Калифорнийского университета в Санта-Крузе.
Самых больших размеров насекомые достигли около 300 миллионов лет назад, в позднем каменноугольном и раннем пермском периодах. Это была эпоха гигантских стрекозоподобных гриффинфлай с размахом крыльев до 28 дюймов (70 сантиметров). Согласно ведущей теории, их крупный размер объясняется высокой концентрацией кислорода в атмосфере (более 30% против 21% сегодня), что позволяло гигантским насекомым получать достаточно кислорода через крошечные дыхательные трубки (трахеи).
Новое исследование подробно изучило взаимосвязь между размером насекомых и доисторическим уровнем кислорода. Мэтью Клапхэм и Джаред Карр составили обширный набор данных о длине крыльев из опубликованных записей об ископаемых насекомых и проанализировали размер насекомых в зависимости от уровня кислорода за сотни миллионов лет эволюции. Их результаты опубликованы в онлайн-версии журнала Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
"Максимальный размер насекомых удивительно хорошо следует за колебаниями уровня кислорода в течение примерно 200 миллионов лет. Затем, прямо на границе юрского и мелового периодов, около 150 миллионов лет назад, уровень кислорода внезапно растёт, а размер насекомых — уменьшается. И это поразительно совпадает с эволюцией птиц".
С появлением хищных птиц необходимость в манёвренности стала движущей силой эволюции летающих насекомых, благоприятствуя уменьшению размеров тела.
Исследование основано на анализе набора данных о более чем 10 500 ископаемых образцов. Для анализа концентрации атмосферного кислорода использовалась широко применяемая модель "Geocarbsulf".
Исследование показало слабую поддержку гипотезы о влиянии на размер насекомых птерозавров, летающих рептилий, появившихся около 230 миллионов лет назад. Однако 20-миллионный пробел в летописи окаменелостей насекомых и одновременное падение уровня кислорода осложняют анализ.
Ещё один переход в размере насекомых произошёл позже, на границе мелового периода, между 90 и 65 миллионами лет назад. Нехватка окаменелостей также затрудняет отслеживание изменений, причиной которых могли быть дальнейшая специализация птиц, эволюция летучих мышей и массовое вымирание в конце мела.
Исследование было сосредоточено на изменениях максимального размера насекомых. Определение среднего размера гораздо сложнее из-за систематических ошибок в палеонтологической летописи, поскольку более крупные насекомые имеют больше шансов сохраниться и быть обнаруженными.
"Маленькие насекомые были всегда. Даже в пермский период, когда существовали эти гиганты, было много насекомых с крыльями длиной в пару миллиметров. Размер тела всегда определяется комбинацией экологических и environmental факторов, и существует множество экологических причин, почему насекомые малы".