لم تحدد كمية الأكسجين حجم الحشرات القديمة

يخترق الأكسجين أنسجة الحشرات عن طريق الانتشار السلبي. أي أن الجزيئات تأتي من البيئة وتتحرك في جميع أنحاء الجسم من تلقاء نفسها، من منطقة ذات تركيز مرتفع إلى منطقة ذات تركيز منخفض. وتتم هذه الحركة من خلال أنابيب رفيعة تسمى القصبات الهوائية. أجرى مؤلفو العمل المنشور في مجلة Nature دراسة واسعة النطاق للحشرات. وقاموا بتحليل 1320 صورة مجهرية إلكترونية لعضلات الطيران لـ 44 نوعًا من الحشرات من عشرة رتب. بعد قياس مقدار المساحة التي تشغلها القصبات الهوائية في العضلات، توصلت مجموعة من العلماء إلى استنتاج مفاده أن حجم القصبات الهوائية ينمو ببطء شديد. وحتى مع وجود اختلاف في كتلة الجسم بمقدار 10000 ضعف، كانت نسبة القصبات الهوائية 0.47% في أصغر الأنواع و0.83% في الأكبر. في معظم الحشرات، تشغل القصبات الهوائية 1% أو أقل من حجم العضلات. يتم تمييز القصبات الهوائية باللون الأصفر للحشرات الطائرة الصغيرة والمتوسطة والكبيرة. غالبًا ما تقترب المساحة التي تشغلها هياكل مماثلة في الطيور والثدييات من 10٪ / © Snelling et al., Nature, 2026. وهذا يعني أنه إذا كان انتشار الأكسجين يحد حقًا من الحد الأقصى لحجم الحشرات، فيجب أن تحتوي الأنواع الكبيرة على قصبات هوائية أكبر بكثير. كلما زادت سماكة العضلات، انتقل المزيد من الأكسجين إلى الميتوكوندريا التي تستخدمها. لكن في الواقع، تتمتع الحشرات بمساحة كبيرة خالية بدون القصبة الهوائية. تظهر الحسابات أنه حتى لو تضاعف حجم القصبات الهوائية ثلاث مرات (من 0.6٪ إلى 1.8٪)، فإن خصائص الطيران سوف تتدهور بنسبة 2-6٪ فقط. كان من الممكن أن يتبع التطور هذا المسار، لكنه لم يفعل، مما يعني أن الانتقاء لم يتطلب توسيع الشبكة التنفسية. ونقل الباحثون أيضًا الاعتماد على حشرة قديمة تشبه اليعسوب، Meganeuropsis permiana، تزن حوالي 100 جرام. وفقًا للنموذج، فإن قصباتها الهوائية ستشغل أيضًا حوالي 1% فقط من حجم العضلات الصدرية. السببية أم الصدفة: تقدير الأكسجين في الغلاف الجوي وحجم جسم الحشرة / © Snelling et al., Nature, 2026 وفقًا للمؤلفين، فإن الحدود الحقيقية لحجم الحشرة تكمن في مكان آخر. يمكن أن يعوق النمو القيود البيئية، ومشاكل تبديد الحرارة أثناء طيران الرفرفة، ونقص الطاقة اللازمة لرفرفة الأجنحة، وسوء توصيل الوقود بسبب نظام الدورة الدموية المفتوحة، أو عدم كفاية قوة الهيكل الخارجي أثناء طرح الريش. إن فرضية جراهام وآخرين، التي نُشرت في مجلة Nature منذ حوالي ثلاثين عامًا، أصبحت قديمة. إن المصادفة الزمنية لذروة الأكسجين وعصر الحشرات العملاقة لا تعني وجود علاقة سبب ونتيجة. ربما ساعد الأكسجين بالفعل، ولكن ليس من خلال الانتشار في القصبات الهوائية، ولكن من خلال بعض الآليات الأخرى. يؤكد المؤلفون أنهم لا يناقشون أهمية الأكسجين، لكن لا يوجد حظر تطوري على العملقة على وجه التحديد على مستوى القصبات الهوائية.