Oxigenul este una dintre cele mai importante molecule necesare creșterii și menținerii vieții. Oamenii și alte mamifere iau oxigen prin respirație. Respirăm și inhalăm oxigen în plămâni noștri, care apoi dispersează oxigenul în toate țesuturile prin fluxul sanguin. Alte creaturi din lumea noastră în mod clar nu au plămâni, așa că nu pot folosi această metodă pentru a dispersa oxigenul prin corpurile lor. În special, modul în care insectele respiră este interesant de studiat.
Insectele respiră sau adună oxigen printr-o rețea ramificată de tuburi numite trahee. Aceste tuburi au deschideri, numite spiraculi, situate pe torace (piept) si abdomen. Oxigenul intră pasiv în spiraculi, curge în tuburi și ajunge în lichidul situat în partea de jos a fiecărui tub, care ajută oxigenul să se dizolve. Acest lichid se deplasează apoi în alte celule, pentru a furniza oxigen altor celule din corpul insectei.
Puteți vedea, la microscop, insectele respiră sau iau aer prin gură, dar căscă rar. Și acest aer prin gură nu furnizează oxigenul necesar celulelor, deoarece insectelor le lipsesc plămânii. În loc să folosească aer în gură pentru a furniza plămânilor cu oxigen, se poate spune că insectele respiră pasiv. Ei trebuie să se bazeze pe oxigenul din jurul lor intră în spiraculi, făcând loc în trahee pentru a asigura oxigenarea necesară tuturor celulelor lor.
Ceea ce face subiectul despre cum respiră insectele este fascinant este că, teoretic, insectele într-un mediu foarte bogat în oxigen ar putea deveni din punct de vedere tehnic mult mai mari decât versiunile moderne de astăzi. De exemplu, mulți paleontologi sugerează că multe dintre insectele noastre moderne sunt versiuni minuscule în comparație cu insectele gigantice care ar fi putut cutreiera pământul în vremuri preistorice. Datorită modului pasiv de respirație a insectelor, viața nu poate fi susținută atunci când insectele sunt foarte mari, deoarece nu ar exista nicio modalitate de a oxigena corect toate celulele. Oamenii de știință cred că pământul avea un conținut de oxigen mult mai mare, totuși, ceea ce înseamnă că a existat o proliferare de oxigen pentru ca insectele să-l primească. Numai acest lucru ar putea explica de ce târâturile înfiorătoare din trecut erau foarte mari – aveau mai mult aer disponibil pentru a „respira”.
Pe măsură ce nivelul de oxigen a scăzut pe pământ, a fi de dimensiuni mai mici ar fi fost un avantaj pentru insectă. Deoarece insectele nu puteau respira la fel de mult, supraviețuirea ar fi putut fi bazată pe faptul că este mai compactă pentru a oferi oxigenare sănătoasă tuturor țesuturilor. Deși trebuie menționat că există încă câteva insecte destul de mari în lume. De cele mai multe ori nu sunt, totuși, la fel de mari ca cele descoperite în înregistrările fosile.
De exemplu, se credea că cea mai mare fosilă de libelule găsită a trăit acum 250 de milioane de ani în timpul erei paleozoice. Anvergura aripilor era de 30 inchi (76.2 cm), iar lungimea corpului său de 18 inchi (45.72 cm). În mod clar, mediul bogat în oxigen și felul în care insectele respiră au beneficiat libelula timpurie, care avea o anvergură a aripilor la fel de largă pe cât este înalt un copil mic.