Eine bahnbrechende Studie, an der die Universität Greifswald maßgeblich beteiligt ist, stellt die langjährige Theorie in Frage, dass der hohe Sauerstoffgehalt der Atmosphäre für die enorme Körpergröße von Insekten verantwortlich war. Diese Erkenntnisse könnten unser Verständnis der Evolution und der Biologie antiker Lebewesen erheblich erweitern. In einer Zeit vor 300 Millionen Jahren, als der Riesenkontinent Pangäa existierte und Insekten mit Flügelspannweiten von bis zu 70 Zentimetern durch die Luft schwirrten, war das Bild der Erde ein völlig anderes. So flogen die gigantischen Insekten, wie die Gattung Meganeura, durcheinander, während das Hochland mit Kohlesumpfwäldern bedeckt war und der Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre circa 45 % höher war als heute.
Die neue Untersuchung zeigt, dass Insekten ihren Sauerstoffbedarf flexibel über ein hochentwickeltes Tracheensystem regulieren können, anstatt darauf angewiesen zu sein, dass die Umwelt eine bestimmte Sauerstoffkonzentration aufweist. Diese Entdeckung widerlegt die verbreitete Annahme, die seit den 1960er Jahren gängig und zum Teil sogar als unumstößlich galt. Die Teammitglieder, angeführt von Prof. Dr. Philipp Lehmann, analysierten in ihrer Studie die Tracheolen, die für die Versorgung des Flugmuskelgewebes verantwortlich sind. Dabei kamen hochleistungsfähige Elektronenmikroskope zum Einsatz, um die Struktur dieser lebenswichtigen Röhren zu untersuchen.
Die Rolle des Tracheensystems
In den Ergebnissen stellte sich heraus, dass die Tracheolen, die nur etwa 1 % oder weniger des Muskelvolumens einnehmen, auch bei größeren Fossilienarten keine Einschränkungen in Bezug auf die Körpergröße aufweisen. Dies steht im Gegensatz zu den Kapillaren im Herzmuskel von Vögeln und Säugetieren, welche etwa zehnmal so viel Raum in Anspruch nehmen. Daher kommt die spannende Frage auf, welche anderen Faktoren die maximale Größe dieser Insekten bestimmt haben könnten.
Die Forscher kommen zu dem Schluss, dass es möglicherweise andere Faktoren wie Prädation durch kleine Wirbeltiere oder mechanische Grenzen des Exoskeletts sind, die die Körpergröße der Insekten begrenzen. Diese Erkenntnisse könnten einige der wichtigsten Fragen der Paläontologie, der Wissenschaft von Lebewesen und Lebewelten der geologischen Vergangenheit, neu beleuchten, insbesondere im Zusammenhang mit dem Verschwinden dieser Giganten.
Ein Blick in die Vergangenheit
Das Verschwinden dieser großwüchsigen Insekten bleibt ein bedeutendes Rätsel, das an der Schnittstelle von Paläontologie und Evolutionsbiologie angesiedelt ist. Mit den neuen Erkenntnissen könnte es möglich sein, die Lebensweise dieser Insekten besser zu verstehen und ihre Evolution im Kontext der damaligen Umweltbedingungen zu rekonstruieren. Fossile Abdrücke dieser beeindruckenden Kreaturen wurden bereits vor fast einem Jahrhundert in Kansas entdeckt und stellen ein wertvolles Material für künftige Forschungen dar.
In der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht, wird diese Untersuchung nach Ansicht der Forscher als ein wichtiger Meilenstein betrachtet, der das Verständnis der Insektenbiologie und ihrer Anpassungsmechanismen revolutionieren könnte. Ja, es geht hier nicht nur um die Frage, wie groß Insekten werden konnten; es geht auch darum, wie sich Leben im Angesicht wechselnder Umweltbedingungen entwickeln und anpassen kann.
Für mehr Informationen zur Studie lesen Sie den Artikel auf der Website der Universität Greifswald oder verfolgen Sie die Entwicklungen zur Thematik auf Der Standard.