stringtranslate.com

Меганизоптера

Meganisopteraвымерший отряд крупных стрекозоподобных насекомых, неофициально известных как грифоны или (ошибочно) как гигантские стрекозы . Отряд ранее назывался Protodonata , «прото-Одоната», из-за их сходного внешнего вида и предполагаемого родства с современными одонатами ( стрекозами и стрекозами ). Они относятся к палеозойскому периоду ( от позднего карбона до поздней перми ). Хотя большинство из них были лишь немногим крупнее современных стрекоз, в отряд входят крупнейшие известные виды насекомых, такие как позднекаменноугольный Meganeura monyi и еще более крупный раннепермский Meganeuropsis permiana , с размахом крыльев до 71 сантиметра (28 дюймов). [1]

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

Передние и задние крылья схожи по жилкованию (примитивный признак), за исключением большей анальной (задней) области на заднем крыле. Переднее крыло обычно тоньше и немного длиннее заднего. В отличие от настоящих стрекоз Odonata , они не имели птеростигматов и имели несколько более простой рисунок жилок на крыльях.

Большинство экземпляров известно только по фрагментам крыльев; лишь немногие из них были целыми крыльями и еще меньше (из семейства Meganeuridae ) с отпечатками тела. У них шаровидная голова с большими зубчатыми челюстями , сильные колючие ноги, большая грудная клетка и длинное и тонкое стрекозиное брюшко. Как и настоящие стрекозы, они, по-видимому, были хищниками.

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

Хотя Meganisoptera иногда относят к стрекозам, у них отсутствуют некоторые отличительные особенности крыльев, характерные для Odonata. Гримальди и Энгель 2005 отмечают, что разговорный термин «гигантская стрекоза» вводит в заблуждение, и вместо этого предлагают «грифон».

Размер

Масштабная модель крупнокрылого. [а]

До сих пор ведутся споры о том, как насекомые каменноугольного периода смогли вырасти такими большими. Способ распространения кислорода через тело насекомого через дыхательную систему трахеи (см. Дыхательная система насекомых ) устанавливает верхний предел размера тела, который доисторические насекомые, по-видимому, значительно превысили. Первоначально в Харле (1911) было высказано предположение, что Меганевра могла летать только потому, что атмосфера в то время содержала больше кислорода, чем нынешние 20%. Эта теория была отвергнута коллегами-учеными, но недавно нашла одобрение благодаря дальнейшим исследованиям взаимосвязи между гигантизмом и доступностью кислорода. [4] Если эта теория верна, эти насекомые были бы восприимчивы к падению уровня кислорода и определенно не смогли бы выжить в современной атмосфере. Другие исследования показывают, что насекомые действительно дышат с «быстрыми циклами сжатия и расширения трахеи». [5] Недавний анализ энергетики полета современных насекомых и птиц показывает, что и уровень кислорода, и плотность воздуха определяют размер. [6]

Общей проблемой всех кислородных объяснений гигантских грифонов является то обстоятельство, 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 каменноугольном периоде . и нижняя пермь . [7]

Бехли (2004) предположил, что отсутствие воздушных позвоночных хищников позволило крыловидным насекомым развиться до максимальных размеров в каменноугольный и пермский периоды, что, возможно, было ускорено « эволюционной гонкой вооружений » за увеличение размеров тела между питающимися растениями палеодиктиоптерами и меганевридами в качестве их хищников.

Семьи и роды

Эти семейства относятся к отряду Meganisoptera: [8]

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

Примечания

  1. Модель на этой фотографии неправильно изображает птеростигмы на крыльях.

Рекомендации

  1. ^ Гримальди и Энгель 2005, с. 175.
  2. ^ Тиллиард 1917, с. 324: «Ни одна из существующих в настоящее время стрекоз не может сравниться с огромными Meganeura monyi из верхнего карбона, размах крыльев которых составлял где-то около двадцати семи дюймов».
  3. ^ Хоэлл, Дойен и Перселл 1998, стр. 321.
  4. ^ Chapelle & Peck 1999, стр. 114–115: «Поступление кислорода могло также привести к гигантизму насекомых в каменноугольный период, поскольку содержание кислорода в воздухе составляло 30-35% (ссылка 7). Гибель этих насекомых при падении содержания кислорода указывает на то, что крупные виды могут быть восприимчивы к таким изменениям. Гигантские амфиподы могут поэтому быть одними из первых видов, которые исчезнут, если глобальная температура повысится или глобальный уровень кислорода снизится. Близость к критическому пределу MPS может рассматриваться как специализация, которая делает гигантские виды более склонны к исчезновению в течение геологического времени».
  5. ^ Вестнит и др. 2003: «Известно, что насекомые обмениваются дыхательными газами в системе трахеальных трубок с помощью диффузии или изменений внутреннего давления, которые возникают в результате движения тела или циркуляции гемолимфы. Однако неспособность видеть живых насекомых изнутри ограничивает наше понимание их механизмы дыхания.Мы использовали синхротронный луч для получения рентгеновских видео живых, дышащих насекомых.У жуков, сверчков и муравьев наблюдались быстрые циклы сжатия и расширения трахеи в голове и грудной клетке.Движения тела и циркуляция гемолимфы не могут объяснить эти циклы. ; следовательно, наши наблюдения демонстрируют ранее неизвестный механизм дыхания у насекомых, аналогичный надуванию и сдуванию легких позвоночных».
  6. ^ Дадли 1998: «Униформистские подходы к эволюции наземной двигательной физиологии и летных качеств животных обычно предполагают постоянство состава атмосферы. Недавние геофизические данные, а также теоретические модели предполагают, что, наоборот, изменились концентрации как кислорода, так и углекислого газа. Гипероксия в позднепалеозойской атмосфере, возможно, физиологически усилила первоначальную эволюцию локомоторной энергетики четвероногих; одновременно гиперплотная атмосфера увеличила бы производство аэродинамической силы у ранних летающих насекомых.Множество исторических истоков полета позвоночных также коррелирует во времени с геологическими периодами повышенной концентрации кислорода и плотности атмосферы. Гигантизму членистоногих, как и земноводных, по-видимому, способствовала гипероксическая атмосфера каменноугольного периода, и впоследствии они были устранены в результате позднепермского перехода к гипоксии. Для современных организмов преходящие, хронические и онтогенетические эффекты Воздействие гипероксических газовых смесей плохо изучено по сравнению с современным пониманием физиологии кислородного голодания. Экспериментально биомеханическое и физиологическое влияние гипероксии на летные качества животных можно разделить за счет использования газовых смесей, различающихся по плотности и концентрации кислорода. Такие манипуляции позволяют как палеофизиологически моделировать двигательную активность предков, так и анализировать максимальную способность к полету у современных форм».
  7. ^ Нел и др. 2008.
  8. ^ ab «База данных палеобиологии, отряд Meganisoptera» . Проверено 17 октября 2019 г.

Библиография

Внешние ссылки