15.2 В отложениях каменноугольного периода обнаружены остатки гигантских насекомых. Какие особенности среды того времени способствовали их гигантизму? Почему современные насекомые имеют значительно меньшие размеры?

Решение:

Причины гигантизма насекомых в каменноугольном периоде:

• Высокое содержание кислорода в атмосфере: В каменноугольном периоде концентрация кислорода в атмосфере Земли достигала 35% (по сравнению с современными 21%). Дыхательная система насекомых (трахейная) напрямую доставляет кислород к тканям. Высокая концентрация кислорода позволяла им эффективно насыщать им свои ткани, что способствовало увеличению размеров тела.
• Отсутствие конкуренции со стороны позвоночных: В тот период позвоночные животные, особенно наземные, еще не достигли большого разнообразия и размеров. Это позволяло крупным насекомым занимать доминирующее положение в экосистемах и эффективно использовать доступные ресурсы.
• Климатические условия: Теплый и влажный климат каменноугольного периода способствовал развитию обильной растительности, что являлось кормовой базой для гигантских насекомых.

Причины меньших размеров современных насекомых:

• Снижение концентрации кислорода: Снижение уровня кислорода в атмосфере до современных значений (около 21%) ограничило эффективность трахейной системы дыхания для поддержания жизнедеятельности очень крупных организмов.
• Эволюция позвоночных: Развитие и диверсификация позвоночных животных (птиц, рептилий, млекопитающих) привели к усилению конкуренции и хищнического давления на насекомых, что способствовало эволюции более мелких и быстрых форм.
• Физические ограничения: Размер насекомых ограничен особенностями их экзоскелета (внешнего скелета) и строением дыхательной системы. Поддержание пропорций и эффективного функционирования при увеличении размеров становится все более сложным.

Ответ: Гигантизм насекомых в каменноугольном периоде был обусловлен высоким содержанием кислорода в атмосфере и отсутствием сильной конкуренции со стороны позвоночных. Современные насекомые меньше из-за снижения уровня кислорода, конкуренции с развитыми позвоночными и физических ограничений их строения.