Coleotteri giganti grazie all’Ossigeno

Secondo un gruppo di entomologi dell’Arizona State University (Tempe, USA), i coleotteri che popolano le nostre campagne potrebbero avere dimensioni spaventose se la concentrazione di ossigeno sul Pianeta ritornasse ai livelli di milioni di anni fa.
Lo studio dei ricercatori statunitensi ha dimostrato come molti insetti fossero estremamente più grandi durante il Paleozoico, grazie alla maggiore concentrazione di ossigeno nell’aria.

La maggior parte degli insetti possiede un sistema respiratorio molto differente dal nostro, che non si basa su naso e polmoni per assumere ossigeno, ma su particolari forellini chiamati “spiracoli” attraverso i quali ogni insetto inspira ossigeno ed espira anidride carbonica.
Questi fori, disseminati in diversi punti del corpo, conducono a numerosi “tubicini” centrali (l’apparato tracheale) che fanno circolare in tutto l’organismo dell’insetto l’aria. Più gli insetti crescono, più questi “tubicini” si allungano e si allargano per mantenere costante il livello di ossigeno in tutto il corpo.
Chiudendo gli spiracoli, gli insetti possono gestire e regolare la quantità di ossigeno che circola nel loro organismo. Alcune specie sono in grado di sopravvivere per più di 24h con la quantità di ossigeno immagazzinata, senza dover mai aprire gli spiracoli.

Partendo da queste conoscenze, il team di entomologi statunitensi ha utilizzato i raggi-X per comparare le dimensioni degli apparati tracheali di quattro specie di coleotteri grandi tra 3mm e 3,5cm.
Si è cosi scoperto che l’apparato tracheale del coleottero più grande (un esemplare di Eleodes obscura) occupa – in proporzione – molto più spazio nell’addome dell’insetto rispetto al “collega” lungo appena 3mm. Questo perché negli individui più sviluppati l’apparato respiratorio non solo si allunga per raggiungere gli arti, ma diventa anche più ricco di terminazioni e “tubicini” per gestire efficacemente l’alta richiesta di ossigeno necessaria per mantenere vivo e attivo l’insetto.
La crescita sproporzionata della dimensione dell’apparato tracheale raggiunge una fase critica nel punto di giunzione tra le zampette e l’addome dei coleotteri. Per ragioni anatomiche, in questa particolare area l’articolazione non può superare una certa misura, limitando di conseguenza le possibilità di crescita dei coleotteri.
Secondo i calcoli effettuati dai ricercatori, la crescita fuori scala dell’apparato respiratorio impedisce ai coleotteri di svilupparsi oltre i 16 centimetri di lunghezza. La conclusione degli entomologi coincide “sul campo” con le misure del coleottero più grande fino ad ora conosciuto, il Titanus giganteus, che da adulto raggiunge la ragguardevole lunghezza di 15-17 cm.

Ma se la strettoia nell’articolazione delle zampe impedisce ai coleotteri di crescere oltre una certa misura, com’è possibile che durante il Paleozoico questi insetti raggiungessero mostruose dimensioni?
Per i ricercatori dell’Arizona State University la risposta è molto semplice. Cinquecento milioni di anni fa l’alta concentrazione di ossigeno nell’aria (il 66% in più di quanto non sia oggi) consentiva ai coleotteri di far circolare nel loro organismo grandi quantità di O₂ con un apparato tracheale più piccolo e meno sviluppato.
Ciò dimostra, almeno indirettamente, che alcune specie di coleotteri durante il Paleozoico avessero trovato le condizioni ideali per svilupparsi e crescere superando le dimensioni dei molti vertebrati di piccola taglia che popolavano il Pianeta.

[fonti Science e Proceedings of the National Academy of Sciences]