Το οξυγόνο είναι ένα από τα πιο σημαντικά μόρια που χρειάζονται για την ανάπτυξη και τη διατήρηση της ζωής. Οι άνθρωποι και άλλα θηλαστικά λαμβάνουν οξυγόνο μέσω της αναπνοής. Αναπνέουμε και εισπνέουμε οξυγόνο στους πνεύμονές μας, το οποίο στη συνέχεια διαχέει το οξυγόνο σε όλους τους ιστούς μέσω της ροής του αίματος του αίματος. Άλλα πλάσματα στον κόσμο μας σαφώς δεν έχουν πνεύμονες, επομένως δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτήν τη μέθοδο για τη διασπορά οξυγόνου στο σώμα τους. Συγκεκριμένα, ο τρόπος που αναπνέουν τα έντομα είναι ενδιαφέρον να μελετηθεί.
Τα έντομα αναπνέουν ή συλλέγουν οξυγόνο μέσω ενός διακλαδισμένου δικτύου σωλήνων που ονομάζεται τραχεία. Αυτοί οι σωλήνες έχουν ανοίγματα, που ονομάζονται σπιράκια, που βρίσκονται στο θώρακα (στήθος) και στην κοιλιά. Το οξυγόνο εισέρχεται παθητικά σε σπιράλ, ρέει κάτω από τους σωλήνες και καταλήγει σε υγρό που βρίσκεται στο κάτω μέρος κάθε σωλήνα που βοηθά το οξυγόνο να διαλυθεί. Αυτό το υγρό στη συνέχεια μετακινείται σε άλλα κύτταρα, για να παρέχει οξυγόνο σε άλλα κύτταρα στο σώμα των εντόμων.
Μπορείτε να δείτε, κάτω από το μικροσκόπιο, τα έντομα να αναπνέουν ή να εισπνέουν αέρα από το στόμα τους, αλλά σπάνια χασμουριούνται. Και αυτός ο αέρας από το στόμα δεν παρέχει το απαραίτητο οξυγόνο στα κύτταρα επειδή τα έντομα στερούνται πνευμόνων. Αντί να χρησιμοποιούμε αέρα στο στόμα για να τροφοδοτούμε τους πνεύμονες με οξυγόνο, μπορούμε να πούμε ότι τα έντομα αναπνέουν παθητικά. Πρέπει να βασίζονται στο οξυγόνο γύρω τους που εισέρχεται στα σπιράλ τους, κάνοντας διάδρομο προς τα κάτω από τις τραχείες τους για να παρέχουν την απαραίτητη οξυγόνωση όλων των κυττάρων τους.
Αυτό που κάνει το θέμα του πώς τα έντομα αναπνέουν είναι συναρπαστικό είναι ότι θεωρητικά, τα έντομα σε ένα εξαιρετικά πλούσιο περιβάλλον οξυγόνου θα μπορούσαν τεχνικά να γίνουν πολύ μεγαλύτερα από τις σημερινές σύγχρονες εκδόσεις. Για παράδειγμα, πολλοί παλαιοντολόγοι προτείνουν ότι πολλά από τα σύγχρονα ζωύφια μας είναι μικροσκοπικές εκδόσεις σε σύγκριση με γιγαντιαία έντομα που μπορεί να περιπλανήθηκαν στη γη κατά τους προϊστορικούς χρόνους. Λόγω του παθητικού τρόπου αναπνοής των εντόμων, η ζωή δεν μπορεί να υποστηριχθεί όταν τα έντομα είναι πολύ μεγάλα, καθώς δεν θα υπήρχε τρόπος σωστής οξυγόνωσης όλων των κυττάρων. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η γη είχε πολύ υψηλότερη περιεκτικότητα σε οξυγόνο, ωστόσο, αυτό σημαίνει ότι υπήρχε πολλαπλασιασμός οξυγόνου για την πρόσληψη των εντόμων. Αυτό από μόνο του θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί οι ανατριχιαστικές σέρνες του παρελθόντος ήταν πολύ μεγάλες – είχαν περισσότερο διαθέσιμο αέρα για «αναπνοή».
Καθώς τα επίπεδα οξυγόνου μειώνονταν στη γη, το να είναι μικρότερου μεγέθους θα ήταν πλεονέκτημα για το έντομο. Δεδομένου ότι τα έντομα δεν μπορούσαν να αναπνεύσουν τόσο πολύ, η επιβίωση μπορεί να έχει προηγηθεί ότι είναι πιο συμπαγή για να παρέχει υγιή οξυγόνωση σε όλους τους ιστούς. Αν και πρέπει να δηλωθεί ότι υπάρχουν ακόμα αρκετά αρκετά έντομα στον κόσμο. Δεν είναι, ωστόσο, ως επί το πλείστον τόσο μεγάλα όσο αυτά που ανακαλύφθηκαν σε απολιθωμένα αρχεία.
Για παράδειγμα, το μεγαλύτερο απολίθωμα λιβελλούλης που βρέθηκε πιστεύεται ότι ζούσε πριν από 250 εκατομμύρια χρόνια κατά τη διάρκεια της Παλαιοζωικής Εποχής. Το άνοιγμα των φτερών του ήταν 30 εκατοστά και το μήκος του σώματος του 76.2 ίντσες (18 εκατοστά). Σαφώς το πλούσιο σε οξυγόνο περιβάλλον και ο τρόπος που αναπνέουν τα έντομα ωφέλησαν την πρώιμη λιβελλούλα, η οποία είχε άνοιγμα φτερών περίπου όσο ένα μικρό παιδί είναι ψηλό.