Perché gli insetti sono necessariamente piccoli?

Hai visto questo film uscito nelle sale nel 1996? Autorizzato Microcosmo. Il popolo dell’erba, ci ha invitato a osservare molto da vicino gli insetti e altri animali dell’erba e dell’acqua. Questo film ci ha fatto vedere il mondo come se fossimo cambiati di dimensione. E che viaggio! Perché il mondo vissuto dal punto di vista degli insetti appare trasformato poiché tutto lì appariva gigantesco. Vi siete mai chiesti se ci fosse un motivo per cui gli insetti sono necessariamente più piccoli di noi? È questa domanda che esaminiamo in questo articolo.

Quanto sono grandi gli insetti più grandi?

Al momento, è una farfalla sudamericana chiamata strega bianca sudafricana (Thysania agrippina) che detiene il record per l’insetto più grande. L’apertura alare delle sue ali può raggiungere i 35 cm, poco meno di due mani adulte poste con i polpastrelli a contatto, e mignoli divaricati. Le misure degli insetti stecco sono paragonabili. Se il record è fissato a 56,7 cm di lunghezza da a Fobetico chani Conservato al Natural History Museum di Londra, raggiunge tali dimensioni grazie alle sue antenne perché il suo corpo da solo misura solo 35,7 cm.

Queste misure rimangono eccezionali. Le pulci, le formiche o gli acari che siamo abituati a incontrare nella Francia continentale sono davvero minuscole rispetto ai 1,64 metri che misura in media una donna, e ai 1,75 metri di un uomo.

Perché le dimensioni degli insetti sembrano limitate?

C’è un motivo per cui le dimensioni degli insetti sono così piccole? Sì, i ricercatori sono in grado di fornire una risposta a questa domanda. Questo perché non respirano come noi. Gli insetti non hanno polmoni ma un sistema di trachee che portano l’aria direttamente agli organi, senza l’elaborazione intermedia che fa passare l’ossigeno dall’aria nei polmoni nel nostro sangue. Una trachea origina da uno spiracolo, un orifizio forato nell’esoscheletro, protetto da meccanismi di chiusura.

A differenza di noi, che inspiriamo abbassando il diaframma ed allargando la cassa toracica, il sistema che caratterizza la respirazione degli insetti non prevede un meccanismo di “pompaggio” dell’aria. Se i grossi insetti si mostrano capaci di mobilitare il proprio corpo per indurre l’aria a circolare nelle trachee, l’ampiezza rimane bassa. Inoltre, il percorso tra lo spiracolo e gli organi da rifornire di aria deve rimanere breve per consentire all’aria di circolare.

I ricercatori hanno fatto calcoli da ciò che osservano oggi per immaginare la fisiologia di un ipotetico insetto lungo il doppio. Sono giunti alla conclusione che questo insetto dovrebbe essere otto volte più grande. Tuttavia, questo grande volume deve ricevere l’ossigeno necessario per far funzionare il corpo dell’insetto. Pertanto, dovrebbe aumentare anche la percentuale del corpo costituita dalla trachea. E per soddisfare le esigenze dell’insetto, è quasi tutta la cavità corporea che dovrebbe essere attraversata dalle trachee. Non ci sarebbe quindi più spazio per gli altri organi. La taglia degli insetti che conosciamo oggi è quindi un punto di equilibrio fisiologico che garantisce la sopravvivenza degli insetti nell’ambiente che oggi è il nostro.

Gli insetti sono stati più grandi?

È noto che 300 milioni di anni fa viveva una gigantesca libellula chiamata Meganeura. Era infatti lunga quasi un metro e larga settanta centimetri quando quella delle libellule che oggi possiamo incontrare non supera i venti centimetri. I fossili hanno anche dimostrato l’esistenza di enormi scarafaggi nello stesso periodo.

A quel tempo geologico, la proporzione di terreno boschivo era significativamente più alta di oggi. Poiché anche le foreste paludose sono più estese, si stima che la quantità di ossigeno nell’atmosfera sia superiore del 50% rispetto al livello odierno. Infatti, anche le quantità di ossigeno disciolto nell’acqua erano maggiori. Tuttavia, le larve di libellula sono molto sensibili alle variazioni della quantità di ossigeno, più degli adulti volanti. E se l’ossigeno è indispensabile per la sopravvivenza, può anche diventare un veleno se presente in quantità eccessive. L’aumento delle dimensioni delle larve, e quindi degli insetti, si è rivelato necessario per la sopravvivenza per mantenere rapporti di ossigeno vitali che potrebbero essere sfruttati dal corpo dell’insetto.

Quando la quantità di ossigeno è gradualmente diminuita sulla Terra, l’impatto sugli insetti giganti è stato graduale. Livelli inferiori non sono immediatamente fatali (vedi sotto). Ma ha comunque finito per influenzare le prestazioni degli insetti più grandi a vantaggio di quelli più piccoli, che poi hanno preso il sopravvento.

La resistenza degli insetti alla mancanza di ossigeno

Quando una scultura lignea conservata in un museo viene attaccata da insetti xilofagi, i trattamenti applicati per ripulirla non sempre utilizzano sostanze chimiche, contrariamente a quanto comunemente fanno i privati ​​con i propri oggetti. È infatti probabile che questi prodotti interagiscano con i diversi materiali che compongono l’opera e ne degradino la struttura e l’aspetto. Inoltre, i conservanti possono ricorrere ad un altro mezzo: quello di privare gli insetti dell’ossigeno. Esistono diversi protocolli per raggiungere questo obiettivo. Ricordiamo semplicemente che a una temperatura superiore ai 20° C, questo trattamento, che si chiama “anossia”, deve durare quattro settimane se vogliamo essere sicuri che l’opera sia disinfestata. Questa durata è incommensurabile con i pochi minuti durante i quali possiamo trattenerci dal respirare e oltre i quali moriremo.

La ridotta dimensione degli insetti oggi è quindi principalmente spiegata dal livello di ossigeno nell’atmosfera terrestre. Ma non vanno trascurati neanche i vantaggi che diverse specie di insetti possono aver tratto dalla loro taglia.