L'evoluzione degli insetti dalla preistoria in poi

Coleotteri Goliath e falene sfinge verrebbero descritti come grandi da quasi tutti coloro che vivono oggi, ma alcuni insetti preistorici minerebbero questi discendenti evolutivi. Durante l'era paleozoica, la Terra pullulava di insetti giganti, provenienti da libellule con alette misurate in piedi, a effimere quasi 18 pollici di larghezza.

Mentre oltre un milione insetto le specie vivono oggi, non esistono più insetti veramente giganti. Perché gli insetti giganti vivevano nella preistoria, ma scomparivano dalla Terra nel tempo?

L'era paleozoica avvenne tra 542 e 250 milioni di anni fa. È diviso in sei periodi di tempo e gli ultimi due hanno visto lo sviluppo degli insetti più grandi. Questi erano conosciuti come il periodo carbonifero (Da 360 a 300 milioni di anni fa) e il periodo Permiano (Da 300 a 250 milioni di anni fa).

L'ossigeno atmosferico è il singolo fattore più limitante per la dimensione degli insetti. Durante i periodi carbonifero e permiano, le concentrazioni di ossigeno atmosferico erano significativamente più elevate di quanto lo siano oggi. Gli insetti preistorici respiravano aria dal 31 al 35 percento di ossigeno, rispetto al 21 percento di ossigeno nell'aria che stai respirando in questo momento.

Gli insetti più grandi vivevano durante il periodo carbonifero. Era il tempo della libellula con oltre un'apertura alare di due piedi e un millepiedi che poteva raggiungere i dieci piedi. Con il variare delle condizioni nel periodo Permiano, le dimensioni degli insetti diminuirono. Tuttavia, questo periodo ha avuto la sua parte di scarafaggi giganti e altri insetti che classificheremmo sicuramente come giganti.

Le cellule del tuo corpo ottengono l'ossigeno di cui hanno bisogno per sopravvivere attraverso il sistema circolatorio. L'ossigeno viene trasportato dal sangue attraverso le arterie e i capillari a ciascuna cellula del corpo. Negli insetti, d'altra parte, la respirazione avviene per semplice diffusione attraverso le pareti cellulari.

Gli insetti assorbono l'ossigeno atmosferico attraverso gli spiracoli, le aperture nella cuticola attraverso le quali i gas entrano ed escono dal corpo. Le molecole di ossigeno viaggiano attraverso il sistema tracheale. Ogni tubo tracheale termina con un tracheolo, in cui l'ossigeno si dissolve nel liquido tracheolo. The O₂ quindi si diffonde nelle cellule.

Quando i livelli di ossigeno erano più alti - come nell'era preistorica degli insetti giganti - questo sistema respiratorio a diffusione limitata potrebbe fornire ossigeno sufficiente per soddisfare le esigenze metaboliche di un insetto più grande. L'ossigeno potrebbe raggiungere le cellule in profondità all'interno del corpo dell'insetto, anche quando quell'insetto misurava diversi metri di lunghezza.

Poiché l'ossigeno atmosferico diminuiva nel tempo evolutivo, queste cellule più interne non potevano essere adeguatamente rifornite di ossigeno. Gli insetti più piccoli erano meglio attrezzati per funzionare in un ambiente ipossico. E così, gli insetti si sono evoluti in versioni più piccole dei loro antenati preistorici.

L'attuale detentore del record per il più grande insetto che sia mai vissuto è un'antica griffenfly. Meganeuropsis permiana misurato un impressionante 71 cm dalla punta dell'ala alla punta dell'ala, un arco totale di 28 pollici. Questo gigantesco predatore di invertebrati abitava quello che oggi è il centro degli Stati Uniti durante il periodo Permiano. Fossili della specie sono stati scoperti a Elmo, Kansas e Midco, Oklahoma. In alcuni riferimenti, si chiama Meganeuropsis americana.

Meganeuropsis permiana è uno degli insetti preistorici indicati come libellule giganti. David Grimaldi, nel suo volume voluminoso Evoluzione degli insetti, osserva che si tratta di un termine improprio. Gli odonati dei giorni nostri sono solo lontanamente collegati ai giganti noti come prodonata.

Un antico scorpione di mare, Jaekelopterus rhenaniae, cresciuto a 8 piedi di lunghezza. Immagina uno scorpione più grande dell'uomo! Nel 2007, Markus Poschmann ha scoperto un artiglio fossilizzato da questo enorme esemplare in una cava tedesca. L'artiglio misurava 46 centimetri e da questa misurazione gli scienziati erano in grado di estrapolare le dimensioni dell'euripteride preistorico (scorpione marino). Jaekelopterus rhenaniae visse tra 460 e 255 milioni di anni fa.

Una creatura simile a un millepiedi conosciuta come un Arthropleura raggiunto dimensioni altrettanto impressionanti. Arthropleura misurato fino a 6 piedi e 18 pollici di larghezza. Mentre i paleontologi devono ancora trovare un fossile completo di Arthropluera, tracce di fossili trovati in Nuova Scozia, in Scozia e negli Stati Uniti suggeriscono che l'antico millepiedi sarebbe in grado di competere con le dimensioni di un essere umano adulto.

Con oltre un milione di specie di insetti sulla Terra, il titolo di "più grande insetto vivente" sarebbe un risultato straordinario per qualsiasi insetto. Prima di poter assegnare un tale premio a un singolo insetto, tuttavia, dobbiamo determinare come misuriamo la grandezza.

Cosa rende grande un bug? È pura massa che definisce una creatura così grande? O qualcosa che misuriamo con un righello o un metro a nastro, determinato da centimetri? In verità, quale insetto vince il titolo dipende da come si misura un insetto e da chi si chiede.

Misura un insetto dalla parte anteriore della testa alla punta dell'addome e puoi determinarne la lunghezza. Potrebbe essere un modo per scegliere il più grande insetto vivente. Se questo è il tuo criterio, il tuo ultimo campione del mondo è stato incoronato nel 2008, quando gli entomologi hanno scoperto una nuova specie di insetto stecco nel Borneo. Megastick di Chan, Catena di Phobaeticus, misura ben 14 pollici dalla testa all'addome e ben 22 pollici se allunghi il metro per includerne le gambe estese. Gli insetti stecco dominano la concorrenza nella categoria di insetti più lunga. Prima della scoperta del megastick di Chan, un altro bastone da passeggio, Pharnacia serratipes, ha detenuto il titolo.

Per molti insetti, le sue ali si aprono molto più larghe delle dimensioni del suo corpo. L'apertura alare sarebbe una buona misura delle dimensioni di un insetto? Se è così, stai cercando un campione tra i Lepidotteri. Di tutti gli insetti viventi, le farfalle e le falene hanno le più grandi aperture alari. Il birdwing della regina Alexandra, Ornithoptera alexandrae, guadagnato per la prima volta il titolo di farfalla più grande del mondo nel 1906, e in oltre un secolo non è stata scoperta alcuna farfalla più grande. Questa rara specie, che vive solo in una piccola area della Papua Nuova Guinea, può misurare oltre 25 cm dalla punta dell'ala alla punta dell'ala. Sebbene sia impressionante, una falena avrebbe il più grande titolo di insetto vivente se la sola apertura alare fosse l'unico criterio. La falena strega bianca, Thysania agrippina, distende qualsiasi altro Lepidoptera con un'apertura alare fino a 28 cm (o 11 pollici).

Se stai cercando un voluminoso insetto da ungere come il più grande insetto vivente, guarda ai Coleotteri. Tra i coleotteri, troverai diverse specie con una massa corporea che è roba da film di fantascienza. Gigante scarabei sono noti per le loro dimensioni impressionanti e tra questo gruppo, quattro specie rimangono bloccate nella competizione per le più grandi: Goliathus goliatus, Goliathus regius, Megasoma Atteone, e Elefanti di Megasoma. Un cerambicida solitario, il nome appropriato Titanus giganteus, è ugualmente massiccio. Secondo il Book of Insect Records, ricercato e compilato dall'Università della Florida, non esiste un modo credibile per spezzare il legame tra queste cinque specie per il titolo di bug più voluminoso.

Infine, c'è un ultimo modo di pensare alla grandezza quando si tratta di insetti: il peso. Potremmo mettere gli insetti su una scala, uno per uno, e determinare quale è il più grande solo per grammi. In tal caso, c'è un chiaro vincitore. Il gigante weta, Deinacrida heteracantha, proviene dalla Nuova Zelanda. Un individuo di questa specie pesava 71 grammi, sebbene sia importante notare che l'esemplare femmina trasportava un carico pieno di uova nel momento in cui saliva sulla bilancia.

Quindi quale di questi insetti dovrebbe essere chiamato il più grande insetto vivente? Tutto dipende da come definisci grande.

• Dudley, Robert. (1998). Ossigeno atmosferico, insetti paleozoici giganti ed evoluzione delle prestazioni dei locomotori aerei. The Journal of Experimental Biology 201, 1043–1050.
• Dudley, Robert. (2000). La fisiologia evolutiva del volo animale: prospettive paleobiologiche e attuali. Annual Review of Physiology, 62, 135–55.
• Evoluzione degli insetti, di David Grimaldi.
• Sues, Hans-Dieter (2011, 15 gennaio). Il più grande "insetto" della dimora terrestre di tutti i tempi. National Geographic News Watch. Estratto il 22 marzo 2011.
• Università di Bristol (2007, 21 novembre). Giant Fossil Sea Scorpion Più grande dell'uomo. ScienceDaily. Estratto il 22 marzo 2011 da ScienceDaily.