Gli insetti giganti della preistoria non avevano bisogno di più ossigeno: uno studio ribalta tutto
Per decenni, la spiegazione sembrava solida e quasi elegante: gli insetti giganti preistorici potevano raggiungere dimensioni mostruose grazie ai livelli di ossigeno atmosferico molto più alti rispetto a quelli attuali. Una di quelle teorie che funzionano talmente bene da non essere mai messe davvero in discussione. Eppure, uno studio appena pubblicato sulla rivista Nature smonta proprio questo pilastro della paleontologia, aprendo un vuoto enorme nelle certezze della comunità scientifica.
Trecento milioni di anni fa, la Terra era un posto radicalmente diverso. I continenti erano fusi insieme in un unico supercontinente chiamato Pangea. Foreste paludose si estendevano a perdita d’occhio lungo l’equatore, i livelli di ossigeno nell’atmosfera superavano di circa il 45% quelli odierni, e nei cieli volavano creature che oggi sembrerebbero uscite da un film di fantascienza. Libellule con aperture alari di quasi 70 centimetri, effimere grandi quanto piccoli rapaci. I cosiddetti “griffinflies”, identificati per la prima volta da fossili trovati in rocce sedimentarie del Kansas quasi un secolo fa, erano i dominatori incontrastati dell’aria.
La teoria classica, formalizzata in un celebre studio del 1995, collegava direttamente queste dimensioni straordinarie alla composizione dell’atmosfera. Gli insetti respirano attraverso un sistema di tubi chiamato sistema tracheale, dove l’ossigeno si muove per diffusione fino a raggiungere i muscoli del volo tramite strutture microscopiche dette tracheole. Più grande è l’insetto, più lunga è la distanza che l’ossigeno deve percorrere. Quindi, senza quell’aria super ricca di ossigeno, insetti così enormi non avrebbero potuto volare. Logico, no?
Il sistema tracheale ha molto più spazio di quanto si pensasse
Il gruppo di ricerca guidato da Edward Snelling dell’Università di Pretoria ha usato microscopia elettronica ad alta potenza per analizzare il rapporto tra dimensioni corporee degli insetti e numero di tracheole nei muscoli del volo. E qui arriva la sorpresa: le tracheole occupano appena l’1% circa del muscolo del volo nella maggior parte delle specie studiate. Anche applicando questo dato agli insetti giganti preistorici, la proporzione resta minima.
Tradotto in parole semplici: c’è un sacco di spazio libero. Se l’ossigeno fosse stato davvero il fattore limitante, ci si aspetterebbe di trovare nei muscoli degli insetti più grandi una densità di tracheole enormemente superiore, una sorta di compensazione strutturale. E invece no, la compensazione esiste ma è trascurabile. Come ha spiegato lo stesso Snelling, quello che si osserva negli insetti più grandi è “banale, nel quadro generale delle cose”.
Un confronto con i vertebrati rende tutto ancora più chiaro. Nei mammiferi e negli uccelli, i capillari nel muscolo cardiaco occupano circa dieci volte lo spazio che le tracheole occupano nel muscolo del volo degli insetti. Questo significa che esiste un enorme potenziale evolutivo ancora inutilizzato: se l’ossigeno fosse stato il vero collo di bottiglia, l’evoluzione avrebbe semplicemente aumentato il numero di tracheole. Ma non lo ha fatto.
Se non era l’ossigeno, allora cosa ha reso enormi quegli insetti?
Alcuni ricercatori mantengono una posizione prudente. L’ossigeno potrebbe ancora giocare un ruolo in altre parti del corpo o in fasi diverse del trasporto gassoso. Nessuno sta dicendo che sia completamente irrilevante. Però il nuovo studio dimostra in modo piuttosto netto che la diffusione dell’ossigeno nelle tracheole dei muscoli del volo non rappresenta il limite. E questo cambia parecchio.
Ora la domanda torna aperta: perché gli insetti giganti sono comparsi e poi scomparsi? Le ipotesi alternative includono la pressione dei predatori vertebrati, che nel frattempo stavano evolvendo, oppure limiti fisici legati all’esoscheletro degli insetti, che oltre certe dimensioni potrebbe diventare strutturalmente insostenibile. Nessuna di queste spiegazioni è ancora definitiva. Il mistero, a quanto pare, si è solo fatto più grande.
