Meganeura, el insecto más grande que jamás ha existido

Desde mediados del Carbonífero hasta ya avanzado el Pérmico, el mundo estuvo dominado por estos enormes insectos, los más grandes de la historia de la vida.

 

Los insectos, con casi un millón de especies, representan el grupo de seres vivos con mayor diversidad del planeta y con una gran variedad de tamaños. Desde hormigas o avispas diminutas que miden menos de un milímetro, hasta mariposas más grandes que una mano humana, como Ornithoptera alexandrae, o escarabajos con fase larvaria de más de 100 gramos de peso, como los escarabajos Hércules o Goliat.

Sin embargo, comparado con otros grupos de animales, incluso invertebrados como algunos moluscos, crustáceos o poliquetos, el tamaño de los más grandes insectos se quedan pequeños. Pero no siempre fue así.

Carbonífero y Pérmico tiempo de los insectos gigantes

Durante el período Carbonífero, hace entre 358 y 299 millones de años, los insectos alcanzaron tamaños mucho más grandes, tendencia que duró hasta la Gran Mortandad, el evento de extinción masiva que sucedió a finales del Pérmico, hace unos 252 millones de años.

En este tiempo se podían encontrar grandes libélulas como Dunbaria, con más de 30 centímetros; o animales tan extraños como Mazothairos, un género de insectos con seis alas, con una envergadura superior a medio metro. Pero todos ellos parecen pequeños ante los insectos más grandes conocidos, pertenecientes a la familia Meganeuridae.

Efectivamente, el oro, la plata y el bronce se lo llevan tres géneros de libélulas prehistóricas de esta familia: Meganeura, Meganeuropsis y Megatypus. Los tres géneros tenían una envergadura alar que podía superar los 70 centímetros. Meganeura es el más antiguo de los tres: vivió durante el Pensilvánico Superior, a finales del Carbonífero, hace entre 307 y 299 millones de años. Meganeuropsis y Megatypus son más modernas, habitaron la tierra a principios del Pérmico, durante el Cisulariense, hace entre 299 y 273 millones de años.

Grabado de un pantano del Carbonifero (E.Meunier)
Grabado de un pantano del Carbonifero (E.Meunier)

¿Cómo llegaron a ser tan grandes?

Lo cierto es que desde la desaparición del grupo Meganeuridae a finales del Pérmico, nunca ha habido insectos tan descomunales como Meganeura y sus parientes. Los grandes meganéuridos eran superdepredadores. Dominaban la pirámide trófica, volando sobre grandes espacios abiertos y comiendo cualquier animal más pequeño que ellos, que era la mayoría. Cubrían en el ecosistema el rol que hoy cumplen las águilas y los halcones.

Los insectos actuales, incluso los más grandes, son muchísimo más pequeños. Y la respuesta al enigma del tamaño podría estar en el oxígeno.

Es un hecho que durante el Carbonífero y a principios del Pérmico, las concentraciones de oxígeno en la tierra fueron muy superiores a lo que son hoy.

Los insectos respiran por un sistema de tráqueas que se abren al exterior en el abdomen, y recorren el interior del cuerpo del animal llevando el oxígeno directamente a cada célula. De ahí que se propusiera como hipótesis para el gigantismo de estos insectos, la mayor presencia de oxígeno en el aire durante esta época.

Es bien sabido que la disponibilidad de oxígeno puede actuar como factor limitante en el tamaño de los animales, y especialmente, de los artrópodos; –parte del gigantismo polar se explica por este hecho–. Dada la forma particular de las tráqueas de los insectos, parece lógico pensar que una mayor concentración de oxígeno permitiría una mayor difusión a los tejidos, y con ello, un mayor tamaño.

Relación de tamaño entre ‘Meganeura’ y un ser humano (E.Willoughby)
Relación de tamaño entre ‘Meganeura’ y un ser humano (E.Willoughby)

La mayor densidad de la atmósfera

Además, de los dos componentes principales del aire, el oxígeno es más denso que el nitrógeno. Una atmósfera hiperoxigenada es, por lo tanto, más densa, y ciertos estudios relacionan ese hecho con la mayor disponibilidad para adaptarse a tamaños grandes, o incluso para adquirir capacidad de vuelo.

Recordemos el principio de Arquímedes: todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido desalojado por el cuerpo.

Siguiendo este principio, y dado que la atmósfera no deja de ser un fluido, un cuerpo sumergido en una atmósfera más densa experimenta un mayor empuje hacia arriba. Los organismos que viven en esa atmósfera se pueden permitir un tamaño más grande, y tienen mayor facilidad para volar.

Pero el debate no está zanjado.

¿Y si el oxígeno no fuera tan limitante?

Un estudio liderado por el profesor Mark W. Westneat, del Museo de Historia Natural de Chicago, y publicado en 2003 en la prestigiosa revista Science mostró que, a diferencia de lo que se creía, los insectos tienen un sistema respiratorio más complejo, con ciclos rápidos de compresión y expansión de las tráqueas en el tórax y en la cabeza, que genera un movimiento respiratorio análogo al de los pulmones de los vertebrados.

Esta mayor eficiencia en la respiración reduciría la importancia del oxígeno como factor limitante para el tamaño. La hipótesis de la limitación del tamaño basada en la concentración de oxígeno del aire perdió gran parte de su fuerza explicativa.

A raíz de este descubrimiento se propuso una nueva explicación para el tamaño de los meganéuridos.

Grabado de la anatomia de ‘Meganeura’.
Grabado de la anatomia de ‘Meganeura’

¿Quién caza a quién?

Esta nueva hipótesis plantea que estas libélulas eran tan grandes simplemente porque podían serlo, entrando en una carrera evolutiva competitiva por el aumento de tamaño entre las libélulas y sus presas, siguiendo una dinámica de reina roja similar a la que hace que guepardos y gacelas alcancen mayor velocidad en la carrera.

Cuando las primeras libélulas del Carbonífero alzaron el vuelo no tenían depredadores naturales. Evolucionarían a tamaños máximos permitidos físicamente por su plan corporal, porque no había nada que se lo impidiera, con la única limitación de las restricciones en la construcción del exoesqueleto y el aparato muscular asociado.

Con la Gran Mortandad de finales del Pérmico, los animales de gran tamaño se extinguieron, y entre ellos, las libélulas gigantes. La aparición de los primeros pterosaurios del Triásico, la posterior aparición de las aves en el Jurásico, y los murciélagos en el Eoceno, representaron tres nuevas formas sucesivas de llenar ese nicho ecológico que los insectos gigantes dejaron vacante. Nunca más, ni las libélulas ni otros insectos tuvieron otra oportunidad para adquirir un tamaño tan descomunal como los meganéuridos.

Referencias:

Bechly, G. 2004. Evoltion and systematics. En A. V. Evans et al. (Eds.), Grzimek’s Animal Life Encyclopedia (2nd ed., Vols. 3-Insects, pp. 7-16).

Chapelle, G. et al. 1999. Polar gigantism dictated by oxygen availability. Nature, 399(6732), 114-115. DOI: 10.1038/20099

Dudley, R. 1998. Atmospheric oxygen, giant Paleozoic insects and the evolution of aerial locomotor performance. Journal of Experimental Biology, 201(8), 1043-1050. DOI: 10.1242/jeb.201.8.1043

Nel, A. et al. 2008. The Odonatoptera of the Late Permian Lodève Basin (Insecta). Journal of Iberian Geology: An International Publication of Earth Sciences, 34(1), 115-122.

Westneat, M. W. et al. 2003. Tracheal Respiration in Insects Visualized with Synchrotron X-ray Imaging. Science, 299(5606), 558-560. DOI: 10.1126/science.1078008

Vary (Álvaro Bayón)

Vary (Álvaro Bayón)

Soy doctor en biología, especializado en especies invasoras. Intento divulgar sobre ciencia y naturaleza mientras lucho férreamente contra las pseudociencias y el pensamiento mágico. Cuando me queda tiempo, cazo pokémon y hago artesanía. Además, soy (un poco) adicto al twitter.

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