Меганевра

Меганевра ; Временной диапазон: Касимов – Гжель , 305–299 млн лет назад. PreꞒ Ꞓ ТО С Д С П Т Дж К стр. Н
	Образец M. monie MNHN R52938, который первоначально был отнесен к другому роду Meganeurella.
	M. mony Образец LdLAP 392
Научная классификация
Домен:	Эукариоты
Королевство:	животное
Тип:	Членистоногие
Сорт:	Насекомое
Разделение:	Палеоптеры
Суперзаказ:	Одонатоптеры
Заказ:	† Механизоптеры
Семья:	† Меганевриды
Род:	† Меганевра ; Бронньяр , 1885 г.
Разновидность
	† Меганевра бронниарти ; † Меганевра курильщик ; † Meganeura vischerae ;

Meganeura — род вымерших насекомых позднего карбона (около 300 миллионов лет назад). Они напоминали и родственны современным стрекозам и стрекозам и были хищными , их диета в основном состояла из других насекомых. Род принадлежит к Meganeuridae , семейству, включающему других столь же гигантских стрекозоподобных насекомых, начиная с позднего карбона и заканчивая средней перми . Длина одного крыла достигает 32 сантиметров (13 дюймов). ^[1] и размах крыльев около 65–75 см (2,13–2,46 фута), ^[2]^[3]^[4] M. moNYi — один из крупнейших известных видов летающих насекомых .

Окаменелости Meganeura Meganeura были впервые обнаружены в позднекаменноугольных ( стефанских ) угольных месторождениях Комментри , Франция , в 1880 году. В 1885 году французский палеонтолог Шарль Броньяр описал и назвал окаменелость « » (большая нервная), что относится к сети жил на насекомого крылья . Еще один прекрасный образец окаменелости был найден в 1979 году в Болсовере в Дербишире . Голотип в хранится в Национальном музее естественной истории Париже . являются культовой «гигантской стрекозой», Несмотря на то, что окаменелости меганевриды они плохо сохранились по сравнению с другими меганевридами. ^[5]

Образ жизни

Исследования близких родственников Meganeurula и Meganeurites позволяют предположить, что Meganeura была адаптирована к открытой среде обитания и по поведению схожа с современными разносчиками . Глаза Meganeura , вероятно, были увеличены по сравнению с размером тела. У Meganeura были шипы на голени и лапках ног, которые служили «летающей ловушкой» для поимки добычи. ^[5] По оценкам инженерной экспертизы, масса самых крупных экземпляров с размахом крыльев более 70 см составляет от 100 до 150 граммов. Анализ также показал, что Meganeura будет подвержена перегреву. ^[6]

Размер

Были некоторые разногласия относительно того, как насекомые каменноугольного периода смогли вырасти такими большими.

Уровень кислорода и плотность атмосферы. Способ кислорода распространения дыхательную систему устанавливает верхний предел размера тела, который доисторические насекомые , через тело насекомого через его трахейную похоже, значительно превысили. предположил Первоначально Харле (1911) , что Меганевра могла летать только потому, что атмосфера Земли в то время содержала больше кислорода, чем нынешние 20 процентов . Эта гипотеза первоначально была отвергнута коллегами-учеными, но недавно нашла подтверждение благодаря дальнейшим исследованиям взаимосвязи между гигантизмом и доступностью кислорода. ^[7] Если эта гипотеза верна, эти насекомые были бы восприимчивы к падению уровня кислорода и определенно не смогли бы выжить в нашей современной атмосфере. Другие исследования показывают, что насекомые действительно дышат с «быстрыми циклами сжатия и расширения трахеи». ^[8] Недавний анализ энергетики полета современных насекомых и птиц показывает, что и уровень кислорода, и плотность воздуха обеспечивают верхнюю границу размера. ^[9] Присутствие очень крупных Meganeuridae с размахом крыльев, конкурирующим с Meganeura, в пермском периоде , когда содержание кислорода в атмосфере было уже намного ниже, чем в каменноугольном периоде , представляло проблему для объяснений, связанных с кислородом, в случае гигантских стрекоз. Однако, несмотря на то, что меганевриды имели самый большой из известных размах крыльев, их тела были не очень тяжелыми и менее массивными, чем у некоторых современных жесткокрылых ; следовательно, они не были настоящими гигантскими насекомыми, а были лишь гигантскими по сравнению со своими ныне живущими родственниками.
Отсутствие хищников. Оправданы и другие объяснения больших размеров меганеврид по сравнению с ныне живущими родственниками. ^[1] 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 Palaeodictyoptera и Meganisoptera в качестве их хищники.
Стадион водных личинок. Другая теория предполагает, что насекомые, которые развились в воде до того, как стали наземными животными, выросли в размерах, чтобы защитить себя от высокого уровня кислорода. ^[10]

См. также

Список крупнейших насекомых

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Nel et al. 2008Нел и др. 2008
^ Рейк 2017 , с. 20.
^ Тейлор и Льюис 2007 , с. 160.
^ Мансанера, РАДЖ; Смит, Х. (2015). «Полет на природе I: Взлет в флаерах о животных» . Аэронавигационный журнал . 119 (1213): 257–280. дои : 10.1017/S0001924000010472 .
^ Jump up to: ^а ^б Нел, Андре; Прокоп, Якуб; Печарова, Мартина; Энгель, Майкл С.; Гарруст, Ромен (14 августа 2018 г.). «Палеозойские гигантские стрекозы были хищниками-разносчиками» . Научные отчеты . 8 (1): 12141. Бибкод : 2018NatSR...812141N . doi : 10.1038/s41598-018-30629-w . ISSN 2045-2322 . ПМК 6092361 . ПМИД 30108284 .
^ Каннелл, Алан ЭР (01 октября 2018 г.). «Инженерия гигантских стрекоз перми: пересмотренная масса тела, мощность, снабжение воздухом, терморегуляция и роль плотности воздуха» . Журнал экспериментальной биологии . 221 (19). дои : 10.1242/jeb.185405 . ISSN 0022-0949 . ПМИД 30309956 .
^ Chapelle & Peck 1999 : «Поступление кислорода могло также привести к гигантизму насекомых в каменноугольный период, поскольку атмосферный кислород составлял 30-35% (ссылка 7). Гибель этих насекомых, когда содержание кислорода упало, указывает на то, что крупные виды могут быть Таким образом, гигантские амфиподы могут оказаться 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 склонными к исчезновению по сравнению с геологическими. время.
^ 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 изображений 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. Таким образом, наши наблюдения демонстрируют неизвестный ранее механизм дыхания у насекомых, аналогичный раздуванию и сдуванию легких позвоночных.
^ 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, концентрации как кислорода, так и углекислого газа резко изменились в определяющие периоды эволюции многоклеточных животных. Гипероксия в позднепалеозойской атмосфере могла физиологически усилить первоначальную эволюцию локомоторной энергетики четвероногих; одновременно гиперплотная атмосфера также увеличила бы производство аэродинамических сил у ранних летающих насекомых. гигантизму членистоногих, а также амфибий, по-видимому, способствовала гипероксическая атмосфера каменноугольного периода и впоследствии была устранена позднепермским переходом к гипоксии. онтогенетические эффекты воздействия гипероксических газовых смесей изучены недостаточно по сравнению с современными представлениями о 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 палеофизиологическое моделирование локомоторных функций предков, так и анализ максимальной способности к полету у современных форм.
^ Тан, Кер (9 августа 2011 г.). «Почему гигантские жуки когда-то бродили по Земле» . Нэшнл Географик . Архивировано из оригинала 27 сентября 2011 года . Проверено 20 июля 2017 г.

Библиография

Бехли, Дж. (2004). «Эволюция и систематика» (PDF) . Ин Хатчинс, М.; Эванс, А.В.; Гаррисон Р.В. и Шлагер Н. (ред.). Энциклопедия жизни животных Гржимека . Том. Насекомые (2-е изд.). Фармингтон-Хиллз, Мичиган: Гейл. стр. 7–16.
Шапель, Готье и Пек, Ллойд С. (май 1999 г.). «Полярный гигантизм, продиктованный наличием кислорода». Природа . 399 (6732): 114–115. Бибкод : 1999Natur.399..114C . дои : 10.1038/20099 . S2CID 4308425 .
Дадли, Роберт (апрель 1998 г.). «Атмосферный кислород, гигантские палеозойские насекомые и эволюция возможностей воздушного передвижения». Журнал экспериментальной биологии . 201 (Часть 8): 1043–1050. дои : 10.1242/jeb.201.8.1043 . ПМИД 9510518 .
Харле, Эдуард (1911). «Полет крупных вымерших рептилий и насекомых, по-видимому, указывает на высокое атмосферное давление». Экстра. Из бюллетеня Геологической службы Франции (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.
Рейк, Мэтью (2017). Доисторические предки современных животных . Голодный помидор. п. 20. ISBN 978-1512436099 .
Тейлор, Пол Д.; Льюис, Дэвид Н. (2007). Ископаемые беспозвоночные (повторное изд.). Издательство Гарвардского университета. п. 160. ИСБН 978-0674025745 .
Вестнит, штат Вашингтон; Бетц, О; Блоб, RW; Феззаа, К; Купер, У.Дж. и Ли, У.К. (январь 2003 г.). «Трахеальное дыхание насекомых, визуализируемое с помощью синхротронной рентгеновской визуализации». Наука . 299 (5606): 558–560. Бибкод : 2003Sci...299..558W . дои : 10.1126/science.1078008 . ПМИД 12543973 . S2CID 43634044 .

Внешние ссылки

СМИ, связанные с Меганеврой, на Викискладе?

Фотография модели Meganeura monyi в натуральную величину, сделанная для Денверского музея естественной истории.

[FOOTNOTENelFleckGarrousteGand2008-1] Jump up to: ^а ^б Nel et al. 2008Нел и др. 2008

[FOOTNOTERake201720-2] Рейк 2017 , с. 20.

[FOOTNOTETaylorLewis2007160-3] Тейлор и Льюис 2007 , с. 160.

[4] Мансанера, РАДЖ; Смит, Х. (2015). «Полет на природе I: Взлет в флаерах о животных» . Аэронавигационный журнал . 119 (1213): 257–280. дои : 10.1017/S0001924000010472 .

[:0-5] Jump up to: ^а ^б Нел, Андре; Прокоп, Якуб; Печарова, Мартина; Энгель, Майкл С.; Гарруст, Ромен (14 августа 2018 г.). «Палеозойские гигантские стрекозы были хищниками-разносчиками» . Научные отчеты . 8 (1): 12141. Бибкод : 2018NatSR...812141N . doi : 10.1038/s41598-018-30629-w . ISSN 2045-2322 . ПМК 6092361 . ПМИД 30108284 .

[6] Каннелл, Алан ЭР (01 октября 2018 г.). «Инженерия гигантских стрекоз перми: пересмотренная масса тела, мощность, снабжение воздухом, терморегуляция и роль плотности воздуха» . Журнал экспериментальной биологии . 221 (19). дои : 10.1242/jeb.185405 . ISSN 0022-0949 . ПМИД 30309956 .

[FOOTNOTEChapellePeck1999-7] Chapelle & Peck 1999 : «Поступление кислорода могло также привести к гигантизму насекомых в каменноугольный период, поскольку атмосферный кислород составлял 30-35% (ссылка 7). Гибель этих насекомых, когда содержание кислорода упало, указывает на то, что крупные виды могут быть Таким образом, гигантские амфиподы могут оказаться 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 склонными к исчезновению по сравнению с геологическими. время.

[FOOTNOTEWestneatBetzBlobFezzaa2003-8] 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 изображений 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. Таким образом, наши наблюдения демонстрируют неизвестный ранее механизм дыхания у насекомых, аналогичный раздуванию и сдуванию легких позвоночных.

[FOOTNOTEDudley1998-9] 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, концентрации как кислорода, так и углекислого газа резко изменились в определяющие периоды эволюции многоклеточных животных. Гипероксия в позднепалеозойской атмосфере могла физиологически усилить первоначальную эволюцию локомоторной энергетики четвероногих; одновременно гиперплотная атмосфера также увеличила бы производство аэродинамических сил у ранних летающих насекомых. гигантизму членистоногих, а также амфибий, по-видимому, способствовала гипероксическая атмосфера каменноугольного периода и впоследствии была устранена позднепермским переходом к гипоксии. онтогенетические эффекты воздействия гипероксических газовых смесей изучены недостаточно по сравнению с современными представлениями о 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 палеофизиологическое моделирование локомоторных функций предков, так и анализ максимальной способности к полету у современных форм.

[10] Тан, Кер (9 августа 2011 г.). «Почему гигантские жуки когда-то бродили по Земле» . Нэшнл Географик . Архивировано из оригинала 27 сентября 2011 года . Проверено 20 июля 2017 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]