Včela medonosná, autor obrázku John Sullivan, licence: volné dílo, zdroj obrázku: Wikipedia

Jak se mouchám a včelám létá se závažím

Tvrzení, že obří vážka by dnes létat nedokázala, úplně dokázáno není.

Včera jsme se zde zaměřili na úvahy o maximální koncentraci kyslíku v pozemské atmosféře. Teď pojďme k k další otázce, jak se to má s kyslíkem a s obřími vážkami. Např. vážka rodu Meganeura měla rozpětí křídel až 75 cm. Pokud je zásobování kyslíkem u hmyzu, nebo alespoň létajícího hmyzu, nějakým limitujícím faktorem, pak dává smysl, že právě z konce prvohor známe největší létající hmyz.

(pokračování včerejšího textu: Kyslík, požáry a obří vážky)

Přitom ale nejde jen o samotný kyslík – v zásadě není důvod si myslet, že dusíku v tehdejším vzduchu bylo méně než dnes. 35 % kyslíku tak znamená celkově větší množství atmosféry, větší tlak a hustotu vzduchu. Obřímu hmyzu by se tedy lépe létalo i z tohoto důvodu.
Nicméně samotné tvrzení, že obří vážka by dnes létat nedokázala, úplně dokázáno není. Existuje totiž i jeden velmi výrazný protipříklad. Ve 40. letech byly prováděny experimenty zkoumající, zda jsou možnosti hmyzího letu dnes opravdu nějak fyzikálně nebo metabolicky limitovány. Vědci zkoušeli různé zásahy: snižování obsahu kyslíku ve vzduchu, nahrazování dusíku heliem (je lehčí, vzduch pak bude mít menší hustotu) nebo dokonce přidávání různých závažíček. Mohlo to být mj. i celkem zábavné. Ukázalo se, že mouchy, včely i vosy mají co se týče letu překvapivě velké rezervy, dokonce jeden druh dokázal létat ve „vzduchu“ obsahujícím 95 % helia a pouze 5 % kyslíku.
Hmyz (alespoň létající hmyz) dnes nakládá s kyslíkem velmi efektivně, prakticky nikdy se neunaví a stále zvládá plné zásobování svalů – bez nutnosti neúsporné glykolýzy, kdy se např. u člověka ve svalech začne tvořit kyselina mléčná. Moucha opravdu vydrží bzučet téměř věčně, proč by tedy nemohla být o něco větší? Skutečně by tedy skoro metrová vážka dnes nemohla létat?
Nick Lane se přiklání k závěru, že limit platí pouze pro evolučně starší typ hmyzu. Mouchy, včely a vosy si s nedostatkem kyslíku, respektive lehčím vzduchem, poradí, vážky ale ne. U nich šlo opravdu o limit (respektive u dnešních a evolučně mladších typů hmyzu existuje samozřejmě také nějaká příčina, proč třeba sršni nejsou ještě větší, ale půjde o jiné faktory, ne tak čistě fyzikální; a dejme tomu při větší dostupnosti potravy by selekce na větší velikost u sršňů fungovat mohla). Technicky má jít o to, že evolučně modernější hmyz používá k provětrávání vzdušnic tzv. abdominální pumpování, vážky tzv. autokonvekční ventilaci. V prvním případě lze rychlost pumpování přizpůsobit množství kyslíku ve vzduchu (nebo množství potřebného kyslíku v lehčím vzduchu), kdy se rychlost dýchání zvyšuje, i když za tu cenu, že dochází rovněž k větším ztrátám vody. Autokonvekční ventilace, kterou používají vážky, kobylky či brouci, podobné triky neumožňuje. Takže, uzavírá Nick Lane, existence obřích vážek nejspíš opravdu dokazuje, že na konci prvohor bylo v atmosféře více kyslíku než dnes.
Nakonec tehdy byly gigantické i další suchozemské organismy bez krevního oběhu obratlovců – jepice (rozpětí křídel půl metru), štíři (délka 1 m), pavoukovití (rozpětí nohou až půl metru) či mnohonožky (délka přes metr). Navíc na schopnosti difúze kyslíku kůží závisejí i obojživelníci, jejichž plíce nejsou příliš účinné – a hle, i obojživelníci byli v karbonu obrovští (i když zde by primárně asi člověk přišel s jiným vysvětlením, že prostě později už obojživelníci v konkurenci vyšších obratlovců nemohli být nikdy vrcholovými predátory apod.; takový mechanismus se samozřejmě nabízí i u obřího hmyzu, jakmile let zvládli obratlovci, obřím vážkám by už ani vzduch přetékající kyslíkem asi nepomohl).

Zdroj: Nick Lane: Oxygen. The Molecule that Made the World
Oxford University Press 2016
České vydání připravuje nakladatelství Dokořán

Hurikány na jižním pólu Jupiteru vytvářejí podivné mnohoúhelníky

Příslušné zvláštně uspořádané bouřky poprvé zaznamenala v roce 2019 sonda Juno. Neměly by se nijak …

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close