L’ossigeno è una delle molecole più importanti necessarie per la crescita e per sostenere la vita. Gli esseri umani e altri mammiferi assorbono ossigeno attraverso la respirazione. Respiriamo e inaliamo ossigeno nei nostri polmoni, che quindi disperde ossigeno a tutti i tessuti attraverso il flusso sanguigno. Altre creature nel nostro mondo chiaramente non hanno i polmoni, quindi non possono usare questo metodo per disperdere l’ossigeno attraverso i loro corpi. In particolare, è interessante studiare il modo in cui gli insetti respirano.
Gli insetti respirano o raccolgono ossigeno attraverso una rete ramificata di tubi chiamati tracheae. Questi tubi hanno aperture, chiamate spiracoli, situate sul torace (torace) e sull’addome. L’ossigeno penetra passivamente negli spiracoli, scorre lungo i tubi e finisce nel liquido situato sul fondo di ciascun tubo che aiuta a dissolvere l’ossigeno. Questo liquido si sposta quindi in altre cellule, per fornire ossigeno ad altre cellule del corpo dell’insetto.
Al microscopio puoi vedere gli insetti respirare o prendere aria attraverso la bocca, ma raramente sbadigliano. E quest’aria attraverso la bocca non fornisce ossigeno necessario alle cellule perché agli insetti mancano i polmoni. Invece di usare l’aria in bocca per fornire ossigeno ai polmoni, si può dire che gli insetti respirano passivamente. Devono fare affidamento sull’ossigeno attorno a loro che entra nei loro spiracoli, scendendo dalle loro tracheae per fornire l’ossigenazione necessaria di tutte le loro cellule.
Ciò che rende affascinante il tema di come gli insetti respirano è che in teoria, gli insetti in un ambiente ricco di ossigeno potrebbero tecnicamente diventare molto più grandi delle versioni moderne di oggi. Ad esempio, molti paleontologi suggeriscono che molti dei nostri moderni bug sono versioni minuscole rispetto agli insetti giganti che potrebbero aver vagato per la terra nella preistoria. A causa del modo passivo in cui gli insetti respirano, la vita non può essere sostenuta quando gli insetti sono molto grandi, poiché non ci sarebbe modo di ossigenare correttamente tutte le cellule. Gli scienziati ritengono che la terra avesse un contenuto di ossigeno molto più alto, tuttavia, il che significa che c’era una proliferazione di ossigeno per gli insetti da accogliere. Questo da solo potrebbe spiegare perché i gattoni inquietanti del passato erano molto grandi – avevano più aria disponibile per “respirare”.
Man mano che i livelli di ossigeno calavano sulla terra, essere di dimensioni più piccole sarebbe stato vantaggioso per l’insetto. Dal momento che gli insetti non riuscivano a respirare così tanto, la sopravvivenza potrebbe essere stata predetta come più compatta per fornire un’ossigenazione sana a tutti i tessuti. Anche se si dovrebbe affermare che ci sono ancora alcuni insetti abbastanza grandi nel mondo. Tuttavia, non sono per lo più grandi di quelli scoperti nei reperti fossili.
Ad esempio, si pensava che il più grande fossile di libellula trovato fosse vissuto 250 milioni di anni fa durante l’era paleozoica. La sua apertura alare era di 76 pollici (30 pollici) e la sua lunghezza del corpo (45,72 cm). Chiaramente l’ambiente ricco di ossigeno e il modo in cui gli insetti respirano hanno giovato alla prima libellula, che aveva un’apertura alare larga quanto un bambino è alta.