|
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.
Till att börja med, varför kan inte däggdjur bli hur små som helst? Det beror på att de alltid håller en högre kroppstemperatur än omgivningen, hos äkta däggdjur cirka 36-38 grader Celsius. 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 detta här.
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 grader Celsius. 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.
Men varför måste, när de är vakna, äkta däggdjur vara cirka 36-38 grader varma 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. Fördelen med detta 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 varför måste däggdjur hålla sig inom intervallet 36-38 grader och fåglar 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.
Varför blir inte insekter större? Varför existerar inte SF-filmernas gigantiska insekter?
För det första, så begränsas insekternas storlek kanske av deras yttre skelett (exoskelett). 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 djur som en människa.
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 s.k. diffusion. Läs mer om diffusion här.
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 360 till ca 286 miljoner år sedan) och permperioden (från ca 286 till ca 245 miljoner år sedan) fanns det trollsländor som var mycket större än någon nu levande insekt. De kunde ha en vingbredd på upp till ca 6 decimeter! Men de hade en rätt smal kropp (ca 3 centimeter), så diffusionsavstånden var inte så väldigt stora. Dessutom levde de under en tid då luftens syrgashalt kan ha varit högre än nu. 2000.
Anders Lundquist
Källor
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 "Djurens fysiologi"
Till Infosidan
Till Zoofysiologens ingångssida
|
