Durante el período carbonífero una mayor concentración de oxígeno y la falta de predadores llevó a la aparición de insectos colosales: las Meganeura.
La respiración de los insectos
A diferencia de la mayoría de los otros seres terrestres, el sistema respiratorio de los insectos es un sistema pasivo. El mismo está compuesto por una red de pequeños tubos denominados tráqueas que se conectan con el exterior a través de estigmas o espiráculos. Estos estigmas son poros generalmente hallados en el abdomen o a los lados del cuerpo del insecto y su función es la de permitir el ingreso y el egreso de los gases respiratorios.
Las tráqueas se encargan de difundir pasivamente los gases respiratorios, y su característica principal radica en que a medida que se adentran en el cuerpo se ramifican haciéndose cada vez más estrechas hasta convertirse en traqueolas. Las traqueolas, a su vez, tienen la función de transportar los gases hasta los tejidos y viceversa, logrando así que el oxígeno entre en contacto con las células y se expulse el dióxido de carbono.
Mientras más grande sea el insecto, por lo tanto, más grandes deberán ser sus tráqueas. No obstante, es aquí donde tiene lugar un dilema. Al crecer en tamaño el volumen interno del mismo (y por ende la cantidad de células que necesitan oxígeno) aumenta mucho más que la superficie exterior en contacto con el aire, llegando a un punto en el cual es prácticamente imposible adquirir el oxígeno necesario para el correcto funcionamiento biológico. Lo que impone un límite natural al tamaño máximo teórico que puede llegar a alcanzar uno de estos seres el cual es directamente proporcional a la concentración del oxígeno en el aire.
Otro factor limitante es la alometría, es decir, la relación que existe entre las dimensiones de las distintas partes y órganos del cuerpo correlacionadas con el tamaño total del cuerpo. Al ser invertebrados llegaría un punto donde el crecimiento en tamaño total sería imposible de continuar sin cambios drásticos en su anatomía y principalmente el tamaño de sus extremidades encargadas de la locomoción.
Nota: si bien los arácnidos no son insectos, estos también poseen un sistema traqueal. De hecho, los arácnidos poseen dos sistemas respiratorios: un sistema traqueal y pulmones laminares o filotráqueas.
Dudas contemporáneas
Debemos señalar que en el presente existen dudas acerca del nivel de pasividad de los sistemas traqueales. Estudios recientes, como los realizados por el Dr. Mark W. Westneat y su equipo, indicarían que puede llegar a existir un cierto, aunque limitado, nivel de actividad en las tráqueas y que algunos insectos podrían llegar a comprimir y expandir estos tubos forzando así la circulación de los gases. No obstante, esto ofrecería una circulación mínima.
El insecto más grande de todos los tiempos
Dicho todo lo anterior, la atmósfera terrestre tuvo periodos en los cuales su composición fue muy distinta a la actual. Hace alrededor de 320 millones de años, cuando la tierra se encontraba en el periodo carbonífero, y en especial durante el carbonífero superior, el nivel de oxígeno en la atmósfera fue el más alto de todos los tiempos geológicos terrestres. Promediando un 35% de oxígeno en aire (actualmente promedia 21%).
Esto lógicamente llevó a que durante dicho período existan insectos de mayor tamaño, y no es de extrañar que el insecto más grande que alguna vez habitó la tierra haya existido durante el carbonífero superior.
Teorías alternativas
El gran tamaño de los insectos en el carbonífero aún está en debate. Si bien la concentración de oxígeno más alta parece haber sido la causa, también se ha teorizado que en realidad su mayor tamaño se debió a la falta y poca variedad de predadores (se ha notado que la reducción en el tamaño de los insectos coincide exactamente con la aparición y expansión de las aves).
Las Meganeura
Las Meganeura, cuyo nombre significa «grandes nervios», fueron un género extinto de insectos alados similares a las libélulas actuales, solo que mucho más grandes. Descubiertos en Francia a finales del siglo XIX (y nombrados a finales del siglo XX), uno sus fósiles es actualmente el espécimen de insecto más grande alguna vez hallado.
Las alas de las Meganeura se extendían entre 600 a más de 700 milímetros. El mayor de sus fósiles posee una extensión de 710 milímetros y un largo de su cuerpo de 430 milímetros. Podemos ver una reconstrucción de una Meganeura en la imagen anterior, la cual nos permite apreciar el tamaño de estos colosales insectos. Los grandes nervios hallados en sus alas, algo que también se puede apreciar en su imagen, le dieron su nombre.
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