http://noorderlicht.vpro.nl/artikelen/35893467/quote:Waarom banjeren er geen reuzenmieren of gigantische kevers in onze achtertuinen rond? Röntgenfoto’s van kevers laten zien dat zuurstofgebrek insecten dwingt klein te blijven.
Insecten kunnen heel erg veel stoere dingen. Mieren torsen met gemak een last van zeventien keer hun eigen gewicht. Bovendien is een mierensamenleving erg strak georganiseerd. Als ze nou een beetje groter worden, kunnen ze makkelijk de wereld overheersen. Toch zal dit niet snel gebeuren. Zo groot kan een insect namelijk helemaal niet worden.
Lang geleden banjerden er wel reuzeninsecten en andere gigantische geleedpotigen op de aardbol rond, zoals duizendpoten van een meter en libellen met een spanwijdte van zeventig centimeter. Dat is al wel weer zo'n driehonderd miljoen jaar geleden en bovendien waren in die tijd, het Carboon en vroege Permtijdperk, veel dieren enkele slagen groter dan ze nu zijn. De gangbare gedachte is dat dat kon, omdat de hoeveelheid zuurstof in de lucht veel groter was dan nu. Toen was de zuurstofconcentratie ongeveer anderhalf keer zo groot als nu. Op het moment dat de hoeveelheid zuurstof in de lucht weer afnam, werden de insecten weer kleiner van formaat, is het idee.
De theorie dat de hoeveelheid zuurstof die op dit moment in de lucht zit niet voldoende is om insecten reusachtige proporties te laten aannemen, bestaat al lang. Maar nog niemand had er onderzoek naar gedaan en bewezen dat het ook echt zo werkt. Onderzoeker Alexander Kaiser en zijn collega's van de Midwestern Univeristeit in Glendale en zijn collega's brachten hier verandering in door te kijken naar het ademhalingssysteem van vier keversoorten van verschillende grootte.
Het zit namelijk als volgt. Hoeveel zuurstof een dier kan opnemen hangt af van de lichaamsonderdelen waarmee hij dat doet. Zoogdieren gebruiken longen, vissen hebben kieuwen en insecten gebruiken ademhalingsbuisjes, de tracheeën, die de zuurstof overal in het insectenlijf afleveren. De oppervlakte van deze onderdelen is van belang maar ook de afstand die de lucht moet afleggen voordat hij zijn bestemming bereikt. Bij grote insecten is die weg groter en zijn er langere ademhalingsbuisjes nodig.
De onderzoekers vroegen zich af of de regel, hoe groter, hoe meer buisjes, opging. Daartoe legden ze 44 meelkevers van vier verschillende soorten, variërend van 3,2 tot 33 millimeter, onder het röntgenapparaat. Zo konden ze foto's maken van de ademhalingsbuisjes van de insecten. En ja hoor, de grotere insecten bleken ook grotere ademhalingssystemen aan te leggen, schrijft Kaiser in het wetenschappelijke tijdschrift Proceedings of the National Academy of Science.
Maar kevers kunnen niet ongelimiteerd door blijven bouwen aan hun buizenstelsel. Het exoskelet, de harde beschermlaag waarmee een insect omhuld is, groeit namelijk niet zonder meer mee, waardoor er helemaal geen plek is voor zoveel ademhalingsbuizen. Bovendien moeten de buizen ook dikker zijn om voldoende zuurstof aan te kunnen voeren. Omdat grotere kevers relatief meer plek in hun lichaam reserveren voor ademhalingsbuizen raken andere organen in het gedrang. Vooral bij de kop en de poten, waar zeker zuurstof naar toe moet, is weinig ruimte voor extra uitbouwingen ten behoeve van de ademhaling. Het exoskelet zet dus een rem op de groei.
Maar als er meer zuurstof aanwezig is, hoeven de ademhalingssystemen ook niet meer zo uitgebreid te zijn en volstaan dunnere ademhalingsbuizen. Zuurstof zat immers. Zo konden de insecten in vroeger tijden rustig groter groeien zonder dat ze belemmerd werden door zuurstofgebrek. Tenminste, totdat er weer iets anders hun groei belemmert. Maar dat zit er dus nu niet meer in. Voordat de insecten de wereld kunnen overnemen zal er eerst wat meer zuurstof voorhanden moeten zijn.
Dat zou wel geniaal zijn.quote:Op zaterdag 21 juni 2008 14:32 schreef Farenji het volgende:
Waarschijnlijk dezelfde reden waarom er geen mensen ter grootte van een vlieg bestaan.
Wat is nou weer een evolutionair doel?quote:Op zaterdag 21 juni 2008 13:43 schreef Triggershot het volgende:
Is dit op de een of andere manier te associeren met een evolutionaire 'doel' of natuurlijk selectie op zich?
quote:Op zaterdag 21 juni 2008 14:43 schreef ArendBarend het volgende:
[..]
Wat is nou weer een evolutionair doel?
Lijkt me wel vet, zou je als klein kind gewoon op kunnen rondrijden enzo, misschien zelfs rondvliegen met een beschermend tuigje!quote:Op zaterdag 21 juni 2008 15:37 schreef Yorrit het volgende:
dit stelt me gerust.
kevers van een halve meter, daar moet je toch niet aan denken
Niet?quote:Op zaterdag 21 juni 2008 16:01 schreef El.Wulfo het volgende:
tof idee.
Maar dan zou dus de grootte van insecten alleen beinvloed worden door hun zuurstofstelsel.
Waarom zou dit het geval zijn?
En waardoor hebben dieren dan een redelijk vaststaande grootte? Deze wordt namelijk niet door hun zuurstofstelsel bepaald.
ik kan me niet herinneren dat bv de sabeltandtijger 10 keer zo groot was als de huidige tijger?quote:
ff googelen op zuurstofpercentage 300 miljoen jaar geleden, dan gewoon de eerste link aanklikken en ctrl f zuurstofquote:Op zaterdag 21 juni 2008 16:20 schreef RemcoDelft het volgende:
Was het zuurstofpercentage 300 miljoen jaar geleden dan hoger?
Nu:
-zuurstof 21%
-CO2 0,035% (350 ppm)
-stikstof 81%
CO2 was 300 miljoen jaar geleden hoger: 0,7% (7000 ppm), ik zou niet weten waar stikstof vandaan zou moeten zijn gekomen, dus dat zal ook constant geweest zijn. Was zuurstof dan niet eerder lager (20,3%) dan hoger?
lol, het Carboon vergelijken met het Pleistoceen. Het zuurstofgehalte in het Carboon (360 tot 300 miljoen jaar geleden) was ongeveer 35%; dat in het Pleistoceen (1,8 miljoen jaar tot 10,000 jaar geleden) was ongeveer gelijk aan dat van nu.quote:Op zaterdag 21 juni 2008 16:34 schreef El.Wulfo het volgende:
[..]
ik kan me niet herinneren dat bv de sabeltandtijger 10 keer zo groot was als de huidige tijger?
oh haha, ja ik weet vrij weinig van die tijden af, ik wilde alleen de aandacht er vanaf halen om te richten op de vraag waarom dieren niet groter worden dan dat ze zijnquote:Op zaterdag 21 juni 2008 16:43 schreef teirnon het volgende:
[..]
lol, het Carboon vergelijken met het Pleistoceen. Het zuurstofgehalte in het Carboon (360 tot 300 miljoen jaar geleden) was ongeveer 35%; dat in het Pleistoceen (1,8 miljoen jaar tot 10,000 jaar geleden) was ongeveer gelijk aan dat van nu.
Volgens mij niet. De mens zeker niet, kijk maar naar de vermoeilijkte ademhaling op grote hoogte. Hier is door een andere druk al een klein verschil in zuurstofgehalte.quote:Op zaterdag 21 juni 2008 18:26 schreef Knipoogje het volgende:
Kan de huidige flora/fauna eigenlijk overleven in het zuurstofgehalte van 300mln jaar terug?
Dat is te weinig zuurstof. Het gaat er nu om hoe we functioneren bij veel zuurstof.quote:Op zaterdag 21 juni 2008 18:43 schreef El.Wulfo het volgende:
[..]
Volgens mij niet. De mens zeker niet, kijk maar naar de vermoeilijkte ademhaling op grote hoogte. Hier is door een andere druk al een klein verschil in zuurstofgehalte.
Nee!quote:Als het heel geleidelijk zou gaan zou het denk ik geen probleem opleveren, want dan zou de flora en fauna mee evolueren.
Ik ben geneigd te denken van wel. In een ziekenhuis geven ze je zelfs tegen de 100% zuurstof wanneer je ademhaling onvoldoende is. Op lange termijn zou dat wel problemen kunnen opleveren, je leeft misschien ook en stuk korter. Dodelijk of onmogelijk om te leven wordt het er echter niet door denk ik. Integendeel misschien zelfs.quote:Op zaterdag 21 juni 2008 18:26 schreef Knipoogje het volgende:
Kan de huidige flora/fauna eigenlijk overleven in het zuurstofgehalte van 300mln jaar terug?
Ik ken hem zo:quote:Op zaterdag 21 juni 2008 19:40 schreef Alicey het volgende:
[..]
Ik ben geneigd te denken van wel. In een ziekenhuis geven ze je zelfs tegen de 100% zuurstof wanneer je ademhaling onvoldoende is. Op lange termijn zou dat wel problemen kunnen opleveren, je leeft misschien ook en stuk korter. Dodelijk of onmogelijk om te leven wordt het er echter niet door denk ik. Integendeel misschien zelfs.
De vraag is echter hoe snel je dood gaat. Als je 5 keer zo snel dood gaat ben je nog steeds levensvatbaar en reproductief.quote:Op zaterdag 21 juni 2008 20:46 schreef RemcoDelft het volgende:
[..]
Ik ken hem zo:
Zuurstof is dodelijk!
-Bij te weinig zuurstof ga je snel dood.
-Bij te veel zuurstof ga je snel dood.
-Bij 21% zuurstof ga je heel langzaam dood...
Uiteraard. De huidige omstandigheden zijn simpelweg niet geschikt om een dergelijke fysiologie te ondersteunen. Er is een sterke selectiedruk tegen (te) grote insecten.quote:Op zaterdag 21 juni 2008 13:43 schreef Triggershot het volgende:
Is dit op de een of andere manier te associeren met een evolutionaire 'doel' of natuurlijk selectie op zich?
evolutie heeft geen doel, dat si juist het ideequote:Op zaterdag 21 juni 2008 13:43 schreef Triggershot het volgende:
Is dit op de een of andere manier te associeren met een evolutionaire 'doel' of natuurlijk selectie op zich?
Inderdaad, evolutie is een proces dat plaatsvind en weliswaar leidt tot veranderingen maar in welke richting is niet bepaald, het gaat er echter vanuit dat veranderingen ten gunste van de soort een grotere kans hebben om te blijven bestaanquote:Op zondag 22 juni 2008 12:42 schreef Pony-Lover het volgende:
[..]
evolutie heeft geen doel, dat si juist het idee
Omdat het formaat wat de soort heeft toevallig groot/klein genoeg is om succesvol te zijn. 10 keer zo groot betekend dat het beest zo'n beetje de hele dag moet dooreten en al zo ongeveer bezwijkt als hij een dagje geen eten heeft kunnen vinden. 2x zo klein zou bijvoorbeeld betekenen dat prooidieren hem met gemak doodmaken wanneer die alleen al in de buurt komt.quote:Op zaterdag 21 juni 2008 16:01 schreef El.Wulfo het volgende:
tof idee.
Maar dan zou dus de grootte van insecten alleen beinvloed worden door hun zuurstofstelsel.
Waarom zou dit het geval zijn?
En waardoor hebben dieren dan een redelijk vaststaande grootte? Deze wordt namelijk niet door hun zuurstofstelsel bepaald.
10x zo groot is niet iets wat mogelijk is voor zo ongeveer elk dier wat er bestaat.quote:Op zondag 22 juni 2008 17:00 schreef Trashcanman het volgende:
[..]
Omdat het formaat wat de soort heeft toevallig groot/klein genoeg is om succesvol te zijn. 10 keer zo groot betekend dat het beest zo'n beetje de hele dag moet dooreten en al zo ongeveer bezwijkt als hij een dagje geen eten heeft kunnen vinden. 2x zo klein zou bijvoorbeeld betekenen dat prooidieren hem met gemak doodmaken wanneer die alleen al in de buurt komt.
Mochten de omstandigheden gunstiger zijn voor dieren van een ander formaat dan zullen de grotere danwel kleinere exemplaren het beter doen en zich sneller voortplanten.
Dino's hadden veelal holle botten. Het kan dus wel met een beetje aanpassingquote:Op maandag 23 juni 2008 18:32 schreef Amokzaaier het volgende:
[..]
10x zo groot is niet iets wat mogelijk is voor zo ongeveer elk dier wat er bestaat.
neem bijvoorbeeld mensen: als wij 10x zo groot worden, worden we 10 zo zwaar. Onze botten worden echter 10x zo groot, maar lang niet 10x zo sterk, dat wordt namelijk bepaald door de diameter.
Het was een voorbeeld. Met 1,5 of 2 keer zo groot zou mijn verhaal ook opgaanquote:Op maandag 23 juni 2008 18:32 schreef Amokzaaier het volgende:
[..]
10x zo groot is niet iets wat mogelijk is voor zo ongeveer elk dier wat er bestaat.
neem bijvoorbeeld mensen: als wij 10x zo groot worden, worden we 10 zo zwaar. Onze botten worden echter 10x zo groot, maar lang niet 10x zo sterk, dat wordt namelijk bepaald door de diameter.
Ook de maximale lengte / groei van de mens is beperkt. Op een gegeven moment kunnen in onze (huidige) vorm ook de botten en organen het totaal niet meer aan.quote:Op maandag 23 juni 2008 22:25 schreef g0dz0r het volgende:
Mensen worden tegenwoordig wel steeds groter, waarom kunnen insecten dit niet?Misschien zeg ik iets heel doms nu maar buiten verbeterde voeding (de oorzaak mi bij de "groei" van mensen) zouden insecten zich toch veel sneller aan kunnen passen aan een verminderd zuurstof gehalte? Zou het niet meer te maken kunnen hebben met het feit dat groter uitgevallen insecten sneller een prooi zijn voor roofdieren en er een "ideale" grootte is voor elke insectensoort?
I know, maar daar zit nog wel wat rek in.quote:Op maandag 23 juni 2008 22:30 schreef Pony-Lover het volgende:
Ook de maximale lengte / groei van de mens is beperkt. Op een gegeven moment kunnen in onze (huidige) vorm ook de botten en organen het totaal niet meer aan.
Is het dan niet wat voorbarig om het zuurstofgehalte aan te wijzen als de remmende factor?quote:Ideale grote van een organisme is natuurlijk ook volledig afhaneijk van de omstandigheden, waar het zuurstofgehalte van de lucht er een van is.
misschien wel, al is het als reden op deze manier redelijk onschreven.quote:Op maandag 23 juni 2008 22:39 schreef g0dz0r het volgende:
[..]
I know, maar daar zit nog wel wat rek in.
[..]
Is het dan niet wat voorbarig om het zuurstofgehalte aan te wijzen als [b]de remmende factor?[/b]
Waar het onderzoek in de OP om gaat is dat men fysiologisch gezien tegen een bepaald plafond aanloopt bij het huidige zuurstofniveau.quote:Op maandag 23 juni 2008 22:43 schreef Pony-Lover het volgende:
[..]
misschien wel, al is het als reden op deze manier redelijk onschreven.
het hoeft ook helmaal niet de factor te zijn om van groot belang te zijn.
nee, zo werkt dat nietquote:Op maandag 23 juni 2008 22:41 schreef helldeskr het volgende:
Maar dat is toch vrij simpel te checken ?
Neem een kolonie insecten ..plaats deze in een bak met verhoogd zuurstof gehalte en wacht een generatie of 100.
Als ze steeds groter worden heb je je antwoord..........
Daarmee is alleen aangetoond dat er naar aanleiding van een historisch evolutionair proces onder de huidige omstandigheden geen reuzeninstecten mogelijk zijn.quote:Op maandag 23 juni 2008 22:45 schreef Monolith het volgende:
[..]
Waar het onderzoek in de OP om gaat is dat men fysiologisch gezien tegen een bepaald plafond aanloopt bij het huidige zuurstofniveau.
Richard Lenski heeft de afgelopen 20 jaar iets soortgelijks gedaan met bacterien. Na zo'n 20-30 duizend generaties kwam er wel een interessante nieuwe eigenschap bovendrijven, maar 'reuze insecten' ga je op deze manier echt niet kweken.quote:Op maandag 23 juni 2008 22:51 schreef SoupNazi het volgende:
Misschien dat het met eendagsvliegen te proberen is, die leven enkele uren tot dagen dus ga je snel door de generaties heen.
Ehmm... is dat zo?quote:Op maandag 23 juni 2008 22:41 schreef Molluck het volgende:
Waar is al dat zuurstof gebleven dan? Zit het in koolhydraten? Welke koolhydraten zijn er dan nu zoveel meer dan 'toen'?
edit: laat maar, in CO2 natuurlijk...
|
Forum Opties | |
---|---|
Forumhop: | |
Hop naar: |