stringtranslate.com

Меганисоптера

Meganisopteraвымерший отряд крупных стрекозоподобных насекомых, неофициально известных как грифоны или (неправильно) как гигантские стрекозы . Ранее отряд назывался Protodonata , «прото-Odonata», за схожий внешний вид и предполагаемую связь с современными Odonata ( стрекозами и стрекозами ). Они обитали в палеозое ( поздний карбонпоздняя пермь ) время. Хотя большинство из них были лишь немного крупнее современных стрекоз, отряд включает в себя самые крупные известные виды насекомых, такие как позднекаменноугольная Meganeura monyi и еще более крупная раннепермская Meganeuropsis permiana с размахом крыльев до 71 сантиметра (28 дюймов). [1]

Гигантский родственник стрекозы из верхнего карбона , Meganeura monyi , достигал размаха крыльев около 680 миллиметров (27 дюймов). [2] .

Передние и задние крылья имеют одинаковое жилкование (примитивная черта), за исключением более крупной анальной (задней) области в заднем крыле. Переднее крыло обычно тоньше и немного длиннее заднего. В отличие от настоящих стрекоз, Odonata , у них не было птеростигм , и они имели несколько более простой рисунок жилок в крыльях.

Большинство образцов известны только по фрагментам крыльев; лишь немногие из них сохранили целые крылья, и еще меньше (из семейства Meganeuridae ) с отпечатками тела. Они демонстрируют шаровидную голову с большими зубчатыми мандибулами , сильные колючие ноги, большую грудную клетку и длинное и тонкое стрекозоподобное брюшко. Как и настоящие стрекозы, они, по-видимому, были хищниками.

Известно также несколько нимф , ротовой аппарат которых похож на ротовой аппарат современных нимф стрекоз, что позволяет предположить, что они также были активными водными хищниками. [3]

Хотя иногда их включают в стрекоз, Meganisoptera не имеют некоторых отличительных черт крыльев, характерных для Odonata. Grimaldi & Engel 2005 указывают, что разговорный термин «гигантская стрекоза» поэтому вводит в заблуждение, и предлагают вместо него «грифонья муха».

Размер

Масштабная модель меганизоптера. [a]

Продолжались споры о том, как насекомые каменноугольного периода смогли вырасти до таких размеров. Способ, которым кислород распространяется по телу насекомого через его трахейную дыхательную систему (см. Дыхательная система насекомых ), устанавливает верхний предел размера тела, который доисторические насекомые, по-видимому, значительно превысили. Первоначально в Harlé (1911) было высказано предположение, что Meganeura могла летать только потому, что в то время атмосфера содержала больше кислорода, чем нынешние 20%. Эта теория была отвергнута коллегами-учеными, но недавно нашла подтверждение благодаря дальнейшему изучению связи между гигантизмом и доступностью кислорода. [4] Если эта теория верна, эти насекомые были бы восприимчивы к падению уровня кислорода и, безусловно, не смогли бы выжить в современной атмосфере. Другие исследования показывают, что насекомые действительно дышат, с помощью «быстрых циклов сжатия и расширения трахеи». [5] Недавний анализ энергетики полета современных насекомых и птиц предполагает, что как уровень кислорода, так и плотность воздуха обеспечивают ограничение размера. [6]

Общей проблемой всех объяснений гигантских грифонов, связанных с кислородом, является тот факт, что очень крупные Meganeuridae с размахом крыльев 45 см также встречались в верхней перми Лодева во Франции, когда содержание кислорода в атмосфере было уже намного ниже, чем в карбоне и нижней перми . [7]

Бечли (2004) предположил, что отсутствие воздушных позвоночных хищников позволило крылокрылым насекомым достичь максимальных размеров в каменноугольный и пермский периоды, что могло быть ускорено « эволюционной гонкой вооружений » за увеличение размера тела между питающимися растениями палеодиктиоптерами и меганевридами , которые были их хищниками.

Семьи и роды

Эти семейства относятся к отряду Meganisoptera: [8]

Эти роды относятся к отряду Meganisoptera, но не объединены в семейства: [8]

Примечания

  1. ^ Модель на этой фотографии неправильно изображает птеростигматы на крыльях.

Ссылки

  1. ^ Гримальди и Энгель 2005, с. 175.
  2. Tillyard 1917, стр. 324: «Ни одна из ныне существующих стрекоз не может сравниться с огромной Meganeura monyi из верхнего карбона, размах крыльев которой составлял около двадцати семи дюймов».
  3. ^ Хоэлл, Дойен и Перселл 1998, стр. 321.
  4. ^ Chapelle & Peck 1999, стр. 114–115: «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».
  5. ^ 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».
  6. ^ 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 относительно к современному пониманию физиологии кислородного голодания. Экспериментально биомеханические и физиологические эффекты гипероксии на летные характеристики животных могут быть разделены путем 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.
  7. ^ Нель и др. 2008.
  8. ^ ab "База данных палеобиологии, отряд Meganisoptera" . Получено 17 октября 2019 г. .

Библиография

Внешние ссылки