L’oxygène est l’une des molécules les plus importantes nécessaires à la croissance et au maintien de la vie. Les humains et autres mammifères absorbent l’oxygène par la respiration. Nous respirons et inhalons de l’oxygène dans nos poumons, qui disperse ensuite l’oxygène dans tous les tissus via le flux sanguin. D’autres créatures de notre monde n’ont clairement pas de poumons, elles ne peuvent donc pas utiliser cette méthode pour disperser l’oxygène dans leur corps. En particulier, la façon dont les insectes respirent est intéressante à étudier.
Les insectes respirent ou recueillent de l’oxygène à travers un réseau ramifié de tubes appelés trachées. Ces tubes ont des ouvertures, appelées stigmates, situées sur le thorax (poitrine) et l’abdomen. L’oxygène pénètre passivement dans les stigmates, s’écoule dans les tubes et se retrouve dans un liquide situé au fond de chaque tube qui aide l’oxygène à se dissoudre. Ce liquide se déplace ensuite dans d’autres cellules, pour fournir de l’oxygène aux autres cellules du corps de l’insecte.
Vous pouvez voir, au microscope, les insectes respirer ou aspirer de l’air par la bouche, mais ils bâillent rarement. Et cet air par la bouche ne fournit pas l’oxygène nécessaire aux cellules car les insectes manquent de poumons. Au lieu d’utiliser de l’air dans la bouche pour alimenter les poumons en oxygène, on peut dire que les insectes respirent passivement. Ils doivent compter sur l’oxygène autour d’eux qui pénètre dans leurs stigmates, se frayant un chemin le long de leurs trachées pour fournir l’oxygénation nécessaire à toutes leurs cellules.
Ce qui rend fascinant le sujet de la respiration des insectes, c’est que théoriquement, les insectes dans un environnement très riche en oxygène pourraient techniquement devenir beaucoup plus gros que les versions modernes d’aujourd’hui. Par exemple, de nombreux paléontologues suggèrent que beaucoup de nos insectes modernes sont des versions minuscules par rapport aux insectes géants qui ont peut-être parcouru la terre à l’époque préhistorique. En raison de la manière passive dont les insectes respirent, la vie ne peut pas être maintenue lorsque les insectes sont très gros, car il n’y aurait aucun moyen d’oxygéner correctement toutes les cellules. Les scientifiques pensent que la terre avait une teneur en oxygène beaucoup plus élevée, ce qui signifie qu’il y avait une prolifération d’oxygène pour les insectes à absorber. Cela seul pourrait expliquer pourquoi les bestioles effrayantes du passé étaient très grandes – elles avaient plus d’air disponible pour “respirer”.
Au fur et à mesure que les niveaux d’oxygène diminuaient sur terre, être de plus petite taille aurait été un avantage pour l’insecte. Étant donné que les insectes ne pouvaient pas respirer autant, la survie peut avoir été fondée sur le fait d’être plus compact pour fournir une oxygénation saine à tous les tissus. Mais il faut dire qu’il y a encore des insectes assez gros dans le monde. Cependant, ils ne sont généralement pas aussi grands que ceux découverts dans les archives fossiles.
Par exemple, le plus grand fossile de libellule trouvé aurait vécu il y a 250 millions d’années à l’ère paléozoïque. Son envergure était de 30 pouces (76.2 cm) et la longueur de son corps de 18 pouces (45.72 cm). De toute évidence, l’environnement riche en oxygène et la façon dont les insectes respirent ont profité à la première libellule, qui avait une envergure à peu près aussi large qu’un tout-petit est grand.