Insectos de tamaño humano: ¿qué diferencia corporal con las especies de menor escala?

Los mecanismos de vuelo y los exoesqueletos de los insectos solo son prácticos en su escala actual: las alas interactúan con el aire como un medio más "fluido" en su escala, que gas como lo experimentan las aves (puede que me equivoque en esto). En segundo lugar, sus exoesqueletos son menos engorrosos (y de hecho útiles) en el nivel micro en el que existen, mientras que a mayor escala la dinámica sería muy diferente tanto en el funcionamiento de sus músculos como en la eficiencia/peso de su construcción.

Entonces, para crear realmente una criatura creíble que sea un insecto genuino (o mejor dicho, un artrópodo, marino o terrestre), ¿qué cambios serían necesarios para crear una criatura que sea fuerte, robusta y amenazante?

Definitivamente relacionado: ¿Puedes simplemente aumentar la escala de los animales? Me parece recordar que teníamos una pregunta similar específicamente sobre insectos, pero no puedo encontrarla ahora.

Respuestas (3)

Una de las mayores limitaciones es en realidad la respiración y la circulación.

Consulte aquí: https://www.quora.com/Entomology/Do-any-insects-have-hearts-and-lungs-or-do-they-have-a-completely- different -system-of-breathing

Corazones: Más o menos. Los insectos tienen un sistema circulatorio abierto, lo que significa que sus órganos simplemente flotan en la sangre. Es similar a cómo los órganos humanos flotan en la linfa, por lo que llamamos a la sangre de insectos "hemolinfa". Sin embargo, los insectos generalmente tienen un tubo en la espalda que tiene agujeros para tomar sangre y bombearla hacia el frente del insecto. Esto establece una corriente de flujo de hemolinfa en el cuerpo. Entonces, sí, los insectos tienen un "corazón" y tal vez una aorta... pero no tienen otros vasos sanguíneos. Además, los insectos grandes tienen "corazones" más pequeños y musculosos al comienzo de sus extremidades o alas para ayudar a bombear sangre en esas partes del cuerpo también.

Pulmones: ¡No! Los insectos tienen un sistema de respiración completamente diferente. Tienen un sistema de tubos llamado tráquea que va desde agujeros a lo largo de los lados de su cuerpo llamados espiráculos hasta sus órganos. El aire fluye en la tráquea como lo hace en nuestros pulmones. Puede pensar en la tráquea como vasos sanguíneos solo para el aire, que transportan oxígeno y toman CO2 directamente de cada tejido. La hemolinfa de insectos, del mismo modo, no transporta oxígeno como lo hace nuestra sangre. Los insectos pequeños solo tienen tráquea, mientras que los insectos grandes pueden bombear aire a través de ellos usando sus músculos o incluso sacos de aire.

Este diseño no parece escalar bien y es una de las principales razones por las que los insectos prehistóricos podían crecer considerablemente más grandes que nuestros insectos actuales. Las mayores concentraciones de oxígeno en el aire lo permitieron.

Esto me hace preguntarme, entonces, si los crecientes niveles de CO2 en la actualidad conducirán (eventualmente) a insectos aún más pequeños (hipotéticamente, tomemos el escenario de Rainbow Mars, donde el contenido de CO2 fue aún mayor: ¿eso llevaría a la extinción de los escarabajos más grandes? ?).
@ Draco18s Suena como una pregunta razonable por sí sola, ya sea aquí o posiblemente en Biología (reformulado en términos menos hipotéticos), pero mi intuición sería que en el momento en que tienes problemas con eso , has tenido otros problemas para Un largo tiempo.
@MichaelKjörling Jeje. Muy cierto. Grandes problemas de hecho (que tenía la Tierra en Rainbow Mars).
@ Draco18s según tengo entendido, el problema no son los niveles de CO2 (que todavía son una pequeña fracción de un porcentaje) sino los niveles de O2 (que eran mucho más altos en otras eras biológicas).
@SJuan76 ¡Cierto! Aunque presumiblemente a medida que aumenta la concentración de CO2, la concentración de O2 disminuye.
@ Draco18s Si la concentración de CO2 de la atmósfera terrestre se duplica, pasa del 0,034 % al 0,079 %. Eso realmente no hace una gran mella en la concentración de O2, que es del 20,946 % en la actualidad. Si el aumento de la concentración de CO2 desplazara al oxígeno de la atmósfera, el O2 pasaría del 20,946 % al 20,901 %, lo que supone un cambio de alrededor del 0,2 % (20,901 / 20,946 = 0,99785...). Todos los porcentajes actuales de Wikipedia, basados ​​en cifras de volumen.
@MichaelKjörling Buen punto.
También es importante comprender que incluso las concentraciones (actualmente en aumento) de C O 2 están cerca de las concentraciones mínimas absolutas conocidas de C O 2 sobre la historia de la Tierra.

Tim B tuvo una excelente respuesta (tómese un segundo para votar eso ahora).

También está la limitación mecánica de la estructura del exoesqueleto.

Usando quitina como material estructural y exoesqueleto como técnica estructural, los insectos terrestres están limitados a un tamaño de aproximadamente 3 pies de diámetro. Más grandes y no podrían moverse porque pesarían demasiado para su estructura.

El tamaño más grande que puede tener un insecto es el más pequeño de todos los factores limitantes. Por lo tanto, es importante saber que incluso los insectos que respiran oxígeno puro nunca podrían crecer a un tamaño mucho mayor que los 3 pies indicados.

La próxima vez que vea una araña/cucaracha/mosquito de 3 pies de diámetro, déjame asegurarte que no me consolaré con el hecho de que se trata del límite superior de tamaño.
Ambas respuestas son buenas; también aprecio esta por los detalles proporcionados.

La principal limitación para el tamaño de los insectos es el intercambio de gases. Un insecto no posee pulmones ni branquias; en cambio, posee varios orificios (espiráculos) en el exterior de su cuerpo, que conducen a las tráqueas que se ramifican por todo el cuerpo y suministran oxígeno directamente a los tejidos del animal. Los insectos no tienen sangre en el sentido tradicional, porque no la necesitan, gracias al hecho de que los gases simplemente se difunden directamente en sus células en lugar de tener que difundirse primero en la sangre.

Ahora aquí está el truco: en lugares donde el exoesqueleto aprieta y se vuelve estrecho (es decir, articulaciones en las extremidades), la tráquea todavía necesita pasar. En insectos más pequeños, esto no es un gran problema, ya que sus tráqueas no ocupan mucho espacio y pueden ser muy delgadas; capaz de pasar a través de sus pequeñas articulaciones. Sin embargo, a medida que un insecto crece, la tráquea necesita crecer desproporcionadamente para acomodar el intercambio de gases en la extremidad. Una vez que la tráquea ocupa el 90% del espacio dentro de la articulación, el insecto no puede crecer físicamente más, porque aún necesita encajar en cosas como tendones y ligamentos. Para que un insecto crezca al tamaño de un humano o más grande en nuestro tipo de atmósfera (baja densidad de oxígeno), necesitaría cambiar todo su sistema respiratorio y circulatorio. Hacerlo haría que la pregunta fuera discutible,