Biología

Con más oxígeno en el aire, podría haber insectos gigantes

(NC&T) La investigación fue llevada a cabo por Alexander Kaiser y Michael C. Quinlan de la Midwestern University en Glendale, Arizona; J. Jake Socha y Wah-Keat Lee, del Laboratorio Nacional de Argonne; y Jaco Klok y Jon F. Harrison, de la Universidad Estatal de Arizona. Harrison es el investigador principal.

El período Paleozoico, hace aproximadamente 300 millones de años, fue una época de prosperidad exuberante para los vegetales, que se hicieron grandes y abundantes. También lo fue para muchos insectos, algunos de los cuales llegaron a alcanzar dimensiones asombrosas, Por ejemplo, las libélulas medían 75 centímetros de extremo a extremo de sus alas.

En aquellos tiempos, el contenido de oxígeno en el aire era del 35 por ciento, bastante más que el 21 por ciento que hoy respiramos. Los investigadores han especulado con que la más alta concentración de oxígeno pudo haber permitido a los insectos crecer hasta tamaños muy superiores a los actuales.

Los insectos no respiran como nosotros, y no usan la sangre para transportar oxígeno. Inhalan oxígeno y expelen dióxido de carbono a través de agujeros en sus cuerpos llamados espiráculos. Estos agujeros se conectan a un sistema de conductos interconectados, o tubos traqueales.

Insectos gigantes
Un escarabajo. (Foto: USDA)
En tanto que los humanos tenemos tráquea, los insectos poseen todo un sistema traqueal que transporta oxígeno a todas las áreas de sus cuerpos y elimina el dióxido de carbono. A medida que el insecto crece, los tubos traqueales se alargan para alcanzar el tejido central, y se tornan más anchos o más numerosos para afrontar la demanda adicional de oxígeno de un cuerpo más grande.

En los experimentos, los investigadores usaron imágenes de rayos X para comparar las dimensiones traqueales de cuatro especies de escarabajos, con una gama de tamaños que iba desde 3 milímetros a unos 3 centímetros y medio. Los escarabajos no existían durante el período Paleozoico, pero el equipo de Kaiser usó escarabajos en el estudio porque son mucho más fáciles de mantener en el laboratorio que las libélulas.

Se constató que las estructuras traqueales de los escarabajos más grandes abarcan una proporción mayor de sus cuerpos, aproximadamente un 20 por ciento más, que el aumento pronosticable por su tamaño corporal.

Los investigadores encontraron que el aumento desproporcionado en el tamaño traqueal alcanza un punto crítico en la abertura donde la pata y el cuerpo se unen.

¿Y por qué no habría la abertura entre el cuerpo y la pata de limitar el tamaño del insecto también en la era Paleozoica? Según los investigadores, porque cuando la concentración del oxígeno en la atmósfera es alta, el insecto necesita cantidades más pequeñas de aire para cubrir sus demandas de oxígeno. El diámetro traqueal puede ser más angosto y todavía suministrarle suficiente oxígeno a un insecto mucho más grande.


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