A evolução do tamanho dos insetos é desvendada pelo pesquisador Francisco Urra, curador da Área de Entomologia do Museu Nacional de História Natural do Chile. Ele também explica porque não existem insetos do tamanho de uma vaca ou de uma águia.

Vantagem adaptativa

Atualmente, mais de um milhão de espécies diferentes de insetos são conhecidas, e as estimativas mais conservadoras indicam que pode haver de três a cinco milhões de espécies em todo o mundo. Enquanto algumas são notáveis ​​por seu tamanho e forma extravagante, a maioria é de animais pequenos a diminutos quando comparados a vertebrados ou invertebrados marinhos. O tamanho dos insetos varia de alguns milímetros (microhymenoptera, tripes, pulgões e etc.) até alguns decímetros (besouros, bichos-pau e gafanhotos gigantes, para citar alguns).

A verdade é que o pequeno tamanho dos insetos é uma vantagem adaptativa que lhes permitiu aproveitar os recursos do meio ambiente. Um tamanho reduzido permite que completem o ciclo de vida com poucos recursos alimentares, escapem ou se escondam de predadores e sejam facilmente dispersos pela ação do vento, água ou outros animais.

Também está claro que os maiores insetos vivos podem rivalizar com os menores vertebrados em tamanho, mas a questão é por que não existem insetos do tamanho de uma vaca ou de uma águia? De acordo com o pesquisador, a resposta a esta pergunta não é simples e incluiria razões morfológicas, fisiológicas e ecológicas.

Em primeiro lugar, existem certas limitações físicas e mecânicas para o aumento de tamanho de qualquer organismo. Estas derivam da relação entre a massa corporal e a área de superfície corporal. Um aumento linear no comprimento do corpo, ou de um órgão, corresponde a um aumento na superfície do corpo proporcional ao quadrado do comprimento, e a um aumento de volume proporcional ao seu cubo.
Portanto, à medida que o tamanho do corpo aumenta, a relação entre a superfície e o volume do corpo diminui, afetando processos fisiológicos como perda de água corporal, troca de calor e difusão de gases.

Sobre este último ponto, deve-se acrescentar que a estrutura do sistema respiratório dos insetos terrestres, formado por uma rede de dutos, as traqueias e as traquéolas, depende da simples difusão de gases para que o oxigênio chegue a cada uma das células do corpo. Dessa forma, à medida que o tamanho do inseto aumentasse, seriam necessários dutos cada vez mais longos e largos para permitir a movimentação dos gases.

Insetos e outros grandes artrópodes terrestres

No entanto, explica Francisco Urra, durante os períodos Carbonífero (ocorrido entre 359-300 milhões de anos atrás) e Permiano (300-250 milhões de anos) existiam insetos e outros grandes artrópodes terrestres. É o caso do Meganeura, inseto do grupo Protodonata, que chegava a 70 cm de envergadura. Mas como esses insetos resolveram o problema das trocas gasosas? As evidências indicam que durante o Carbonífero e o Permiano as concentrações de oxigênio eram maiores do que hoje, em torno de 30%, o que teria permitido uma oxigenação adequada do organismo.

Vários estudos laboratoriais mostraram a relação entre uma alta concentração de oxigênio (hiperóxia) e o aumento do tamanho corporal dos insetos. Embora a resposta na maioria dos casos corresponda a uma resposta de plasticidade à variação desse gás atmosférico, observou-se que o tamanho do corpo aumenta após sucessivas gerações.

Ressalta-se que o mecanismo fisiológico ou ontogênico envolvido ainda não está claro, mas haveria evidências de que uma alta concentração de oxigênio reduziria o volume relativo da rede de traqueias e traqueias, permitindo um maior tamanho corporal. Além disso, aceleraria o metabolismo dos nutrientes consumidos na alimentação, o crescimento e a sobrevivência dos indivíduos.

Dessa forma, a atmosfera rica em oxigênio teria permitido o desenvolvimento de artrópodes terrestres gigantes durante o Paleozoico. No entanto, essa condição também apareceu durante o Cretáceo, embora não tenha sido observado um desenvolvimento semelhante no tamanho desses animais. Isso sugere que havia outros fatores envolvidos no sucesso dos insetos gigantes. Acredita-se que o grande tamanho alcançado por alguns insetos paleozoicos se deva a razões ecológicas.

Por um lado, enfrentar os predadores em seu estado imaturo, ou devido à ausência de predadores aéreos. Este último também explicaria a ausência de grandes insetos durante o Mesozoico, devido à presença de répteis voadores (Pterosauria) e pássaros que os predavam.

Do ponto de vista estrutural, o aumento do tamanho corporal de um inseto também afeta as relações mecânicas de seu aparelho locomotor, pois a resistência das partes esqueléticas e a força muscular crescem proporcionalmente ao quadrado de seu diâmetro, enquanto o peso corporal cresce. proporcional ao cubo. Ou seja, o exoesqueleto e os músculos das pernas são incapazes de suportar um volume corporal maior, correndo o risco de colapsar.

Essa talvez seja uma das principais limitações para o aumento do tamanho dos artrópodes terrestres, mas não para os artrópodes marinhos, que atingem grandes tamanhos devido ao suporte da água. Além disso, deve-se acrescentar o problema gerado pelo desprendimento do exoesqueleto durante o desenvolvimento do inseto. Embora não haja dados empíricos que sustentem essa hipótese, acredita-se que um grande inseto possa colapsar sob seu próprio peso, enquanto seu novo exoesqueleto endurece, e ficar à mercê de predadores caso não encontre um lugar seguro para realizar a mudança.

Desta forma, pode-se concluir que a evolução dos grandes insetos está associada às limitações impostas pelo seu sistema respiratório traqueal e que pode ser favorecida na presença de altos níveis de oxigênio atmosférico, a ponto de a estrutura de seu aparelho locomoção para suportar o peso do corpo. Da mesma forma, o contexto ecológico também deve ser considerado, pois a interação com outras espécies, principalmente predadores, pode favorecer ou limitar o desenvolvimento de grandes tamanhos corporais.

Referências:

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