Info om  djur   Fråga   Svar   Djurfakta   Artiklar   Källor 

Lunds universitet
Facebook

Varför är insekter så små? Varför är däggdjur och fåglar stora?

Anders Lundquist

Liten näbbmus

Ett mycket litet däggdjur, den nordamerikanska näbbmusen Sorex nanus. Observera tändstickan! De minsta näbbmössen och de minsta fladdermössen konkurrerar om titeln "minsta däggdjur". Det handlar om en kroppsvikt på cirka 2 gram! Ofta ges titeln till den sydeuropeiska näbbmusarten Suncus etruscus, men sista ordet är nog inte sagt. De afrikanska elefanterna är störst av nu levande landdäggdjur. Men det största kända landdäggdjuret var en släkting till noshörningarna, Indricotherium. Detta djur hade en mankhöjd på cirka fem meter. Det levde under eocenperioden, som varade cirka 56-34 miljoner år före nutid. Det största kända däggdjuret över huvud taget lever nu. Det är blåvalen. Picture reproduced by courtesy of Don Pattie.

Varför är insekter små och däggdjur stora? De minsta nu levande däggdjuren är faktiskt ungefär lika stora som de största nu levande insekterna, i storleksordningen 5-15 cm långa. Vad begränsar däggdjurens och insekternas storlek?

Varför kan däggdjur inte bli hur små som helst?

Varför kan inte däggdjur bli hur små som helst? Det beror på att de alltid håller en högre kroppstemperatur än omgivningen, hos nästan alla äkta däggdjur (moderkaksdjur) cirka 36-38 °C. Mindre däggdjur har en större yta i förhållande till sin volym och avger därmed mer värme till omgivningen. Mindre däggdjur måste därför ha en högre ämnesomsättning, så att de producerar mer värme. Och för att hålla ämnesomsättningen hög måste de äta mycket mer, mätt per gram kroppsvikt, än större djur. Läs mer om yta-volymförhållandets betydelse på en annan sida.

Små däggdjur, t.ex. näbbmöss, måste alltså äta väldigt ofta och man kan förstå att det bör finnas en nedre storleksgräns, under vilken det blir omöjligt att skaffa sig tillräckligt med föda. Små fåglar har samma problem som de små däggdjuren. Fåglarna har till och med större problem, eftersom som fåglar håller en så pass hög kroppstemperatur som cirka 39-41 °C. En del kolibrier skaffar sig en respit från det ständiga födosamlandet genom att under natten, då de inte kan samla föda, sänka kroppstemperaturen och gå i dvala. Sänkt kroppstemperatur innebär lägre ämnesomsättning. Detta gör att kolibrierna överlever natten på kroppens fettförråd, utan att behöva äta. Läs om bikolibrin, världens minsta fågel, och om världens största fåglar på en annan sida.

Varför är det bra att ha en hög kroppstemperatur?

Men varför måste, när de är vakna, äkta däggdjur vara cirka 36-38 grader och fåglar vara cirka 39-41 grader varma? Däggdjur och fåglar är jämnvarma vilket innebär att de håller en konstant kroppstemperatur som är högre än omgivningens. En fördel med detta är att det möjliggör en intensivare fysisk aktivitet och en större uthållighet vid löpning och flygning. En annan fördel är att djuren blir mindre beroende av vädret. De kan till exempel vara aktiva vid mycket låga yttertemperaturer. Det är ingen tillfällighet att det i Arktis finns däggdjur och fåglar, men inga växelvarma djur som grodor och reptiler. Men detta förklarar inte varför däggdjur håller sig just inom intervallet 36-38 grader och fåglar just inom intervallet 39-41 grader? Vi vet inte svaret på den frågan. Det finns mycket få äkta däggdjur och fåglar som håller lägre temperaturer än de angivna, trots att lägre temperaturer ger en lägre ämnesomsättning som i sin tur gör att djuren inte behöver äta lika mycket. En hypotes är att vatten eventuellt har vissa gynnsamma egenskaper inom det temperaturintervall som jämnvarma djur upprätthåller.

Varför kan insekter inte bli hur stora som helst?

Varför blir inte insekter större? Varför existerar inte sf-filmernas gigantiska insekter? För det första, så begränsas insekternas storlek kanske av deras yttre skelett (exoskelettet). Insekterna har inte skelettet inne i kroppen som vi, utan skelettet utgörs av det hårda kitinhaltiga lager (kutikulan) som utgör hudens yttersta skikt. Det finns mekaniska fördelar med ett exoskelett, men det har hävdats att ett exoskelett skulle ge problem för större djur. Ett problem skulle kunna vara hudömsningen (egentligen kutikulaömsningen). Tänk dig att vi människor, precis som insekter, under loppet av vår uppväxt skulle behöva genomgå ett antal kutikulaömsningar för att ge plats för ytterligare tillväxt. När vi förlorat den gamla kutikulan och den nya inte hunnit bildas, skulle vi helt sakna skelett. Denna övergångsfas borde ha varit rätt problematisk för ett stort landdjur som en människa. Vi skulle falla ihop som geléklumpar.

En ytterligare faktor som begränsar insekternas storlek är deras andningsapparat, trakésystemet. Detta system består av ett förgrenat träd av luftfyllda rör, vars finaste grenar ligger alldeles intill de enskilda cellerna. Transporten av syrgas i trakéerna sker, åtminstone i de finaste grenarna, med så kallad diffusion. Läs om diffusion och om trakéer på andra sidor. Texten fortsätter under bilden.

Fossil jättetrollslända
Nutida trollslända

Överst ses en mycket stor insekt. Det är en fossil jättetrollslända från juratiden med en vingbredd på cirka 15 centimeter. Nederst ses en nutida trollslända. Bortsett från storleken är jättetrollsländan mycket lik en nutida trollslända. Men jättetrollsländan är cirka 150 miljoner år gammal. Den kommer från den fantastiska fyndorten Solnhofen i södra Tyskland. Det var där som man hittade den så berömda urfågeln, Archaeopteryx. Image courtesy of the University of California Museum of Paleontology (above) and Katja Schulz from Encyclopedia of Life under Creative Commons Attribution 2.0 Generic License (below).

Mycket stora insekter skulle förmodligen få problem med alltför stora diffusionsavstånd. De finare trakégrenarna skulle bli för långa. Syrgastransporten skulle bli för långsam och vävnaderna skulle få för lite syrgas.

Men under karbonperioden (från ca 359 till ca 299 miljoner år sedan) och permperioden (från ca 299 till ca 251 miljoner år sedan) fanns det trollsländor som var mycket större än någon nu levande insekt. De kunde ha en vingbredd på upp till cirka 6 decimeter! De levde emellertid under en tid då luftens syrgashalt var mycket högre än nu. De hade också en rätt smal kropp (cirka 3 centimeter), så diffusionsavstånden var inte så stora som man skulle kunna tro. Men det är nog ingen tillfällighet att det fanns andra jätteinsekter, till exempel kackerlackor, under den period då syrehalten i luften var hög. De blev dock inte så stora som sf-filmernas flugor. Vi hade kunnat brotta ner dem om vi stött på dem.

Den minskande syrehalten i luften från och med permperioden var sannolikt en mycket viktig bidragande orsak till att jätteinsekterna dog ut. Men jättetrollsländor fanns kvar, långt efter det att syrehalten hade blivit väsentligt lägre. Andra faktorer måste därför ha bidragit. Segelflygande och flygande dinosaurier kan till exempel ha konkurrerat ut dessa trollsländor eller haft dem som byte. Flygande dinosaurier kallas också fåglar.

Läs om världens största nu levande insekter på en annan sida.

Hur små kan insekter bli?

Men hur små kan insekter bli? Och varför kan de inte bli hur små som helst? Läs om världens minsta insekter på en annan sida. 2000, 2013.
 

Referenser

Texten har uppdaterats och utökats år 2016.

R.W. Hill, G.A. Wyse, and M. Anderson: Animal Physiology (3rd ed, Sinauer, 2012).

K. Schmidt-Nielsen: Animal physiology (5:e upplagan, Cambridge University Press, 1997).

UCMP web lift to taxa.

P.C. Withers: Comparative Animal Physiology (Saunders College Publishing, 1992).
 

Till början på sidan

Till "Djurfakta"


Zoofysiolog, skribent och webbansvarig:
Anders Lundquist, senior universitetslektor emeritus
Adress: Biologiska institutionen, Lunds universitet, Biologihus B, Sölvegatan 35, 223 62 Lund
Telefon: 046-222 93 53
E-post:
Senast uppdaterad: 26 oktober 2016
Webbplatsen använder kakor. Surfar du vidare, godkänner du detta. Läs mer här.

Creative Commons License
Detta verk är licensierat under en Creative Commons Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar 2.5 Sverige Licens.