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.

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.

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?

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

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.

quote:

Op zaterdag 21 juni 2008 16:10 schreef Papierversnipperaar het volgende:

[..]

Niet?

quote:

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?

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?

quote:

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.

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?

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.

quote:

Als het heel geleidelijk zou gaan zou het denk ik geen probleem opleveren, want dan zou de flora en fauna mee evolueren.

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?

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.

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...

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 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 zondag 22 juni 2008 12:42 schreef Pony-Lover het volgende:

[..]

evolutie heeft geen doel, dat si juist het idee

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.

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.

quote:

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.

quote:

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.

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?

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.

quote:

Ideale grote van een organisme is natuurlijk ook volledig afhaneijk van de omstandigheden, waar het zuurstofgehalte van de lucht er een van is.

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]

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.

quote:

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..........

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.

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.

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...

quote:

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?

quote:

The modern atmosphere is sometimes referred to as Earth's "third atmosphere", in order to distinguish the current chemical composition from two notably different previous compositions. The original atmosphere was primarily helium and hydrogen. Heat from the still-molten crust, and the sun, plus a probably enhanced solar wind, dissipated this atmosphere.

About 4.4 billion years ago, the surface had cooled enough to form a crust, still heavily populated with volcanoes which released steam, carbon dioxide, and ammonia. This led to the early "second atmosphere", which was primarily carbon dioxide and water vapor, with some nitrogen but virtually no oxygen. This second atmosphere had approximately 100 times as much gas as the current atmosphere, but as it cooled much of the carbon dioxide was dissolved in the seas and precipitated out as carbonates. The later "second atmosphere" contained largely nitrogen and carbon dioxide. However, simulations run at the University of Waterloo and University of Colorado in 2005 suggest that it may have had up to 40% hydrogen.[8] It is generally believed that the greenhouse effect, caused by high levels of carbon dioxide and methane, kept the Earth from freezing.

One of the earliest types of bacteria was the cyanobacteria. Fossil evidence indicates that bacteria shaped like these existed approximately 3.3 billion years ago and were the first oxygen-producing evolving phototropic organisms. They were responsible for the initial conversion of the earth's atmosphere from an anoxic state to an oxic state (that is, from a state without oxygen to a state with oxygen) during the period 2.7 to 2.2 billion years ago. Being the first to carry out oxygenic photosynthesis, they were able to produce oxygen while sequestering carbon dioxide in organic molecules, playing a major role in oxygenating the atmosphere.

Photosynthesising plants would later evolve and continue releasing oxygen and sequestering carbon dioxide. Over time, excess carbon became locked in fossil fuels, sedimentary rocks (notably limestone), and animal shells. As oxygen was released, it reacted with ammonia to release nitrogen; in addition, bacteria would also convert ammonia into nitrogen. But most of the nitrogen currently present in the atmosphere results from sunlight-powered photolysis of ammonia released steadily over the aeons from volcanoes.

As more plants appeared, the levels of oxygen increased significantly, while carbon dioxide levels dropped. At first the oxygen combined with various elements (such as iron), but eventually oxygen accumulated in the atmosphere, resulting in mass extinctions and further evolution. With the appearance of an ozone layer (ozone is an allotrope of oxygen) lifeforms were better protected from ultraviolet radiation. This oxygen-nitrogen atmosphere is the "third atmosphere". 200 – 250 million years ago, up to 35% of the atmosphere was oxygen (as found in bubbles of ancient atmosphere were found in an amber).

This modern atmosphere has a composition which is enforced by oceanic blue-green algae as well as geological processes. O₂ does not remain naturally free in an atmosphere, but tends to be consumed (by inorganic chemical reactions, and by animals, bacteria, and even land plants at night), and CO₂ tends to be produced by respiration and decomposition and oxidation of organic matter. Oxygen would vanish within a few million years due to chemical reactions and CO₂ dissolves easily in water and would be gone in millennia if not replaced. Both are maintained by biological productivity and geological forces seemingly working hand-in-hand to maintain reasonably steady levels over millions of years (see Gaia theory).

quote:

Op maandag 23 juni 2008 18:47 schreef Papierversnipperaar het volgende:

[..]

Dino's hadden veelal holle botten. Het kan dus wel met een beetje aanpassing

quote:

Op dinsdag 24 juni 2008 13:23 schreef Amokzaaier het volgende:
De gedachte dat insecten tegen een zuurstofplafond aanzitten en daarom niet groter worden is belachelijk. Groter is niet per definitie beter.

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

quote:

Op dinsdag 24 juni 2008 13:23 schreef Amokzaaier het volgende:
De gedachte dat insecten tegen een zuurstofplafond aanzitten en daarom niet groter worden is belachelijk. Groter is niet per definitie beter.

quote:

Op maandag 30 juni 2008 23:37 schreef Monolith het volgende:

[..]

Je vergeet hierbij echter dat er niet bepaald sprake is van ex nihilo evolutie. Er is al een bepaalde basisset aan genetisch materiaal in insecten waarop evolutie dient te werken. Insecten zijn met hun huidige genetische en morfologische eigenschappen wel degelijk gebonden aan een soort van plafond. Leuk en aardig dat olifanten holle botten hebben, maar insecten hebben een exoskelet.

quote:

Op dinsdag 1 juli 2008 13:03 schreef Amokzaaier het volgende:

[..]

je mist mijn punt, of ik heb het verkeerd uitgelegd. Wat heeft een insect eraan om groter te zijn? Als dat echt zo'n voordeel zou zijn, en zuurstof het enige is wat dat tegenhoudt, had de natuur wel een weg gevonden. Echter het biedt insecten helemaal niet veel voordelen om groter te zijn, dus hoeft de natuur geen weg te zoeken. Dat lang geleden insecten een stuk groter waren kan zoveel oorzaken hebben.. naast meer zuurstof in de atmosfeer.

quote:

Op dinsdag 1 juli 2008 13:03 schreef Amokzaaier het volgende:

[..]

je mist mijn punt, of ik heb het verkeerd uitgelegd. Wat heeft een insect eraan om groter te zijn? Als dat echt zo'n voordeel zou zijn, en zuurstof het enige is wat dat tegenhoudt, had de natuur wel een weg gevonden. Echter het biedt insecten helemaal niet veel voordelen om groter te zijn, dus hoeft de natuur geen weg te zoeken. Dat lang geleden insecten een stuk groter waren kan zoveel oorzaken hebben.. naast meer zuurstof in de atmosfeer.

quote:

Op dinsdag 1 juli 2008 13:50 schreef ArendBarend het volgende:

[..]

Het gaat er om dat klein worden pas een voordeel werd toen de zuurstof concentratie in de lucht daalde

quote:

Op dinsdag 1 juli 2008 14:47 schreef Semisane het volgende:

[..]

Nee, het was niet zo zeer een voordeel, als een noodzaak, omdat het systeem om zuurstof op te nemen waar insekten gebruik van maken niet efficient en effectief is bij een bepaalde grote van een insekt bij de huidige zuurstof concentratie.

Daarbij ook miljoenen jaren geleden waren er heus wel kleine insekten, het gaat er gewoon om dat er toendertijd ook insekten waren van een grote, die nu niet meer zouden kunnen bestaan, omdat hun "zuurstofopname systeem" gewoon weg niet goed werkt met de huidige zuurstof concentraties.

quote:

Op dinsdag 1 juli 2008 14:49 schreef Amokzaaier het volgende:

[..]

Is dat de enige theorie/mogelijke verklaring?

quote:

Op dinsdag 1 juli 2008 14:56 schreef Semisane het volgende:

[..]

Dat lijkt me niet nee, maar de poster waar ik op reageerde gaf min of meer aan de "zuurstof-theorie" niet te accepteren, zonder goed in te gaan op de argumentatie van die theorie. Het is namelijk zeker geen nieuwe gedachtegang, ik heb er vaker iets over gelezen en zo idioot is het niet.

quote:

Op dinsdag 1 juli 2008 14:47 schreef Semisane het volgende:

[..]

Nee, het was niet zo zeer een voordeel, als een noodzaak, omdat het systeem om zuurstof op te nemen waar insekten gebruik van maken niet efficient en effectief is bij een bepaalde grote van een insekt bij de huidige zuurstof concentratie.

quote:

Daarbij ook miljoenen jaren geleden waren er heus wel kleine insekten, het gaat er gewoon om dat er toendertijd ook insekten waren van een grote, die nu niet meer zouden kunnen bestaan, omdat hun "zuurstofopname systeem" gewoon weg niet goed werkt met de huidige zuurstof concentraties.

quote:

Op dinsdag 1 juli 2008 15:03 schreef ArendBarend het volgende:

[..]

Waar precies geef ik aan de zuurstof-theorie niet te accepteren?

quote:

Als nu alle zuurstof uit de lucht verdwijnt is het voor ons ook noodzaak om anaeroob verder te kunnen willen we overleven, dat wil niet zeggen dat het gebeurt. Een voordeel in voortplanting en voortbestaan van een specifieke mutatie of afwijking is de drijfveer van evolutie, niet een noodzaak omdat de huidige situatie gewoon niet meer werkt.

quote:

Bron?

quote:

Op dinsdag 1 juli 2008 15:03 schreef ArendBarend het volgende:
Bron?