Меганевра
Вымерший род насекомых

Меганевра
M. monyi образец MNHN R52938, который первоначально был отнесен к другому роду Meganeurella
M. monyi образец LdLAP 392
Научная классификация Редактировать эту классификацию
Домен:Эукариоты
Королевство:Анималия
Тип:Членистоногие
Сорт:Насекомые
Разделение:Палеоптера
Суперотряд:Odonatoptera
Заказ:† Меганисоптеры
Семья:† Меганевриды
Род:† Меганевра
Броньяр , 1885 г.
Разновидность
  • † Меганевра бронгниарти
  • † Меганевра мони
  • † Меганевра висцеральная

Meganeura — род вымерших насекомых из позднего карбона (приблизительно 300 миллионов лет назад). Он является членом вымершего отряда Meganisoptera , которые тесно связаны со стрекозами и равнокрылыми стрекозами и напоминают их (стрекозы, равнокрылые стрекозы и меганизоптерановые являются частью более широкой группы Odonatoptera ). Как и другие однокрылые стрекозы, они были хищниками , и их рацион в основном состоял из других насекомых. Род принадлежит к Meganeuridae , семейству, включающему других подобных гигантских насекомых, похожих на стрекоз, начиная с позднего карбона и до средней перми . С длиной одного крыла, достигающей 32 сантиметров (13 дюймов) [1] и размахом крыльев около 65–75 см (2,13–2,46 фута), [2] [3] [4] M. monyi является одним из крупнейших известных видов летающих насекомых .

Жилкование крыльев Meganeura monyi , перерисовано по Бронгниарту (1893, табл. XLI)

Ископаемые останки Meganeura были впервые обнаружены в позднекаменноугольных ( стефанских ) угольных отложениях Комментри , Франция , в 1880 году. В 1885 году французский палеонтолог Шарль Броньяр описал и назвал ископаемое « Meganeura » (большой жилкой), что относится к сети жилок на крыльях насекомого . Еще один прекрасный ископаемый образец был найден в 1979 году в Болсовере в Дербишире . Голотип хранится в Национальном музее естественной истории в Париже . Несмотря на то, что Meganeura является знаковой «гигантской стрекозой», ископаемые останки Meganeura сохранились плохо по сравнению с другими меганевридами. [5]

Образ жизни

Восстановление жизни Meganeura monyi

Исследования близких родственников Meganeurula и Meganeurites показывают, что Meganeura была адаптирована к открытым местообитаниям и по поведению похожа на современных соколов . Глаза Meganeura , вероятно, были увеличены относительно размера тела. У Meganeura были шипы на голенях и лапках ног, которые функционировали как «летательная ловушка» для захвата добычи. [5] Инженерная экспертиза подсчитала, что масса самых крупных особей с размахом крыльев более 70 см составляла от 100 до 150 граммов. Анализ также показал, что Meganeura была подвержена перегреву. [6]

Исследования показывают, что Meganuera обычно жили у края водоемов, таких как ручьи и пруды. Кроме того, будучи плотоядными, они в основном питались другими насекомыми, мелкими земноводными и позвоночными, используя свои длинные шиповидные ноги, чтобы хватать и удерживать свою добычу. [7]

Размер

Возникают споры о том, как насекомые каменноугольного периода могли достигать таких больших размеров.

  • Уровень кислорода и плотность атмосферы. Способ, которым кислород распространяется по телу насекомого через его трахейную дыхательную систему, накладывает верхний предел на размер тела, который доисторические насекомые, по-видимому, значительно превысили. Первоначально Харле (1911) предположил, что меганевра могла летать только потому, что атмосфера Земли в то время содержала больше кислорода, чем нынешние 20 процентов . Эта гипотеза была первоначально отвергнута коллегами-учеными, но недавно нашла подтверждение благодаря дальнейшему изучению связи между гигантизмом и доступностью кислорода. [8] Если эта гипотеза верна, эти насекомые были бы восприимчивы к падению уровня кислорода и, безусловно, не смогли бы выжить в нашей современной атмосфере. Другие исследования показывают, что насекомые действительно дышат, с помощью «быстрых циклов сжатия и расширения трахеи». [9] Недавний анализ энергетики полета современных насекомых и птиц предполагает, что как уровень кислорода, так и плотность воздуха обеспечивают верхний предел размера. [10] Присутствие очень крупных Meganeuridae с размахом крыльев, соперничающим с Meganeura в пермский период , когда содержание кислорода в атмосфере было уже намного ниже, чем в карбоне , представляло проблему для объяснений, связанных с кислородом, в случае гигантских стрекоз. Однако, несмотря на то, что у meganeuridae был самый большой из известных размахов крыльев, их тела были не очень тяжелыми, будучи менее массивными, чем у нескольких современных Coleoptera ; следовательно, они не были настоящими гигантскими насекомыми, а были гигантскими только по сравнению со своими ныне живущими родственниками.
  • Отсутствие хищников. Возможны и другие объяснения больших размеров меганеврид по сравнению с ныне живущими родственниками. [1] Бечли (2004) предположил, что отсутствие воздушных хищников среди позвоночных позволило крылокрылым насекомым достичь максимальных размеров в каменноугольный и пермский периоды, возможно, ускоренные эволюционной «гонкой вооружений» за увеличение размера тела между питающимися растениями Palaeodictyoptera и Meganisoptera в качестве их хищников.
  • Водный личинок стадион. Другая теория предполагает, что насекомые, которые развивались в воде, прежде чем стать наземными во взрослом состоянии, становились больше, чтобы защитить себя от высокого уровня кислорода. [11]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Нел и др. 2008.
  2. ^ Рейк 2017, стр. 20.
  3. ^ Тейлор и Льюис 2007, стр. 160.
  4. ^ Манзанера, Р.А.Дж.; Смит, Х. (2015). «Полет в природе I: Взлет у животных-летунов». The Aeronautical Journal . 119 (1213): 257–280 . doi : 10.1017/S0001924000010472 .
  5. ^ ab Nel, André; Prokop, Jakub; Pecharová, Martina; Engel, Michael S.; Garrouste, Romain (2018-08-14). "Гигантские палеозойские стрекозы были хищниками-ястребами". Scientific Reports . 8 (1): 12141. Bibcode :2018NatSR...812141N. doi : 10.1038/s41598-018-30629-w . ISSN  2045-2322. PMC 6092361 . PMID  30108284. 
  6. ^ Каннелл, Алан ER (2018-10-01). «Инженерия гигантских стрекоз пермского периода: пересмотренная масса тела, мощность, подача воздуха, терморегуляция и роль плотности воздуха». Журнал экспериментальной биологии . 221 (19). doi : 10.1242/jeb.185405 . ISSN  0022-0949. PMID  30309956.
  7. ^ "Что такое Меганевра?". Вся наука . Получено 2024-11-04 .
  8. ^ Chapelle & Peck 1999: «Подача кислорода также могла привести к гигантизму насекомых в каменноугольный период, поскольку содержание кислорода в атмосфере составляло 30-35% (ссылка 7). Гибель этих насекомых при падении содержания кислорода указывает на то, что крупные виды могут быть восприимчивы к таким изменениям. Поэтому гигантские амфиподы могут оказаться среди первых видов, которые исчезнут, если глобальные температуры повысятся или глобальные уровни кислорода понизятся. Близость к критическому пределу MPS можно рассматривать как специализацию, которая делает гигантские виды более склонными к вымиранию в течение геологического времени.
  9. ^ Westneat et al. 2003: «Известно, что насекомые обмениваются дыхательными газами в своей системе трахеальных трубок, используя либо диффузию, либо изменения внутреннего давления, которые производятся посредством движения тела или циркуляции гемолимфы. Однако невозможность видеть внутренности живых насекомых ограничила наше понимание механизмов их дыхания. Мы использовали синхротронный луч для получения рентгеновских видео живых дышащих насекомых. Жуки, сверчки и муравьи демонстрировали быстрые циклы сжатия и расширения трахеи в голове и грудной клетке. Движения тела и циркуляция гемолимфы не могут объяснить эти циклы; поэтому наши наблюдения демонстрируют ранее неизвестный механизм дыхания у насекомых, аналогичный надуванию и сдуванию легких позвоночных.
  10. ^ Дадли 1998: «Униформистские подходы к эволюции физиологии локомоторных движений наземных животных и летных характеристик животных в целом предполагали постоянство состава атмосферы. Недавние геофизические данные, а также теоретические модели показывают, что, напротив, концентрации кислорода и углекислого газа резко изменились в течение определяющих периодов эволюции метазоа. Гипероксия в атмосфере позднего палеозоя могла физиологически усилить начальную эволюцию энергетики локомоторных движений четвероногих; одновременно гиперплотная атмосфера могла бы увеличить производство аэродинамической силы у ранних летающих насекомых. Многочисленные исторические истоки полета позвоночных также коррелируют по времени с геологическими периодами повышенной концентрации кислорода и плотности атмосферы. Гигантизм членистоногих, а также амфибий, по-видимому, был обусловлен гипероксической атмосферой карбона и впоследствии был устранен поздним пермским переходом к гипоксии. Для современных организмов временные, хронические и онтогенетические эффекты воздействия гипероксических газовых смесей плохо изучены понято относительно современного понимания физиологии кислородной недостаточности. Экспериментально биомеханические и физиологические эффекты гипероксии на летные характеристики животных могут быть разделены с помощью использования газовых смесей, которые различаются по плотности и концентрации кислорода. Такие манипуляции позволяют как палеофизиологическое моделирование предковых локомоторных характеристик, так и анализ максимальной летной способности у существующих форм.
  11. ↑ Than, Ker (9 августа 2011 г.). «Почему гигантские жуки когда-то бродили по Земле». National Geographic . Архивировано из оригинала 27 сентября 2011 г. Получено 20 июля 2017 г.

Библиография

  • Анисимов, Михаил. «Что такое меганевра?» Вся наука , 24 августа 2008 г., www.allthescience.org/what-is-meganeura.htm.
  • Bechly, G (2004). "Эволюция и систематика" (PDF) . В Hutchins, M.; Evans, AV; Garrison, RW & Schlager, N. (ред.). Энциклопедия жизни животных Гржимека . Т. Насекомые (2-е изд.). Farmington Hills, MI: Gale. стр.  7–16 .
  • Шапель, Готье и Пек, Ллойд С. (май 1999 г.). «Полярный гигантизм, обусловленный доступностью кислорода». Nature . 399 (6732): 114– 115. Bibcode :1999Natur.399..114C. doi :10.1038/20099. S2CID  4308425.
  • Дадли, Роберт (апрель 1998 г.). «Атмосферный кислород, гигантские палеозойские насекомые и эволюция характеристик воздушного передвижения». Журнал экспериментальной биологии . 201 (Pt8): 1043–1050 . doi :10.1242/jeb.201.8.1043. PMID  9510518.
  • Харле, Эдуард (1911). «Le Vol de grands Reptiles et Insparus Disparus semble indiquer une presserique élevée». Экстра. Du Bulletin de la Sté Géologique de France (на французском языке). 4 (9): 118–121 .
  • Нел, Андре; Флек, Гюнтер; Гарруст, Ромен и Ганд, Жорж (2008). «Odonatoptera позднепермского бассейна Лодев (Insecta)». Журнал иберийской геологии . 34 (1): 115–122 .
  • Рэйк, Мэтью (2017). Доисторические предки современных животных . Голодный помидор. стр. 20. ISBN 978-1512436099.
  • Тейлор, Пол Д.; Льюис, Дэвид Н. (2007). Ископаемые беспозвоночные (повторное издание). Издательство Гарвардского университета. стр. 160. ISBN 978-0674025745.
  • Westneat, MW; Betz, O; Blob, RW; Fezzaa, K; Cooper, WJ & Lee, WK (январь 2003 г.). «Трахеальное дыхание насекомых, визуализированное с помощью синхротронной рентгеновской визуализации». Science . 299 (5606): 558– 560. Bibcode :2003Sci...299..558W. doi :10.1126/science.1078008. PMID  12543973. S2CID  43634044.

Медиа, связанные с Meganeura на Wikimedia Commons

  • Фотография модели Meganeura monyi в натуральную величину , сделанной для Денверского музея естественной истории.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Меганеура&oldid=1262730317"