Einst sausten wahre Giganten durch die Luft der urzeitlichen Erde: Vor etwa 300 Millionen Jahren gab es Libellen mit einer Flügelspannweite von bis zu 70 Zentimetern. Warum es solche Brummer heute nicht mehr gibt, erklärten Experten bislang mit dem geringeren Sauerstoffgehalt unserer Atmosphäre im Gegensatz zur Urzeit. Doch nun nennen zwei US-Forscher einen weiteren Grund für das Schrumpfen: Fluginsekten mussten einem neuen Feind ausweichen ? den wendigen Vögeln. Schwerfällige Brummer waren da klar im Nachteil, erklären Matthew Clapham von der University of California und Jered Karr von der University of New Mexico.
Die Wissenschaftler werteten für die Studie Sammlungen fossiler Insekten aus, um Trends beim Größenwachstum im Laufe der Evolution der vergangenen Jahrmillionen zu dokumentieren. Die Ergebnisse glichen sie mit dem Verlauf der Entwicklung des Sauerstoffgehalts der Erdatmosphäre ab. Die Sauerstoffversorgung gilt als einer der wichtigsten limitierenden Faktoren beim Körperwachstum von Insekten.
Hauptfaktor des Größenwachstums: die Sauerstoffversorgung
Die Ursache dafür ist ihr so genanntes Tracheensystem. Das Netz aus feinen Luftröhrchen durchzieht den ganzen Körper der Tiere und beliefert alle Teile direkt mit Luft-Sauerstoff. Je größer ein Insekt ist, desto mehr Platz brauchen diese Tracheen: Der Durchmesser der Luftröhren nimmt nicht linear zu, sondern muss überproportional stark wachsen, um den Körper ausreichend mit Sauerstoff zu versorgen. Besonders in den filigranen Beinen der Insekten können die Tracheen aber nicht unbegrenzt weiterwachsen. In manchen Perioden der Erdgeschichte konnten sich dennoch Rieseninsekten entwickeln, weil damals die Erdatmosphäre bis zu 30 Prozent Sauerstoff besaß. Bei den heutigen 21 Prozent würden solchen Giganten schlicht die Füße einschlafen, so die derzeitige Lehrmeinung.
Die Auswertungen der Forscher bestätigten diese Theorie eindeutig: In der langen Evolutionsgeschichte der Insekten wuchsen die Arten immer dann, wenn der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre hoch war. War er dagegen gering, schrumpften sie.
Doch es gab eine einschlägige Ausnahme von dieser Regel, berichten Clapham und Karr: Am Ende des Jura-Zeitalters, vor etwa 150 Millionen Jahren, stieg der Sauerstoffgehalt, aber die Insekten wurden kleiner. Dieser ungewöhnliche Trend verlief exakt parallel zu einer der größten Erfolgsgeschichten der Evolution ? die der Vögel. Die ersten Arten entwickelten sich am Ende des Jura und fächerten sich dann in der Kreidezeit zu immer geschickteren Insektenjägern auf, erklären die Forscher. Ihnen zufolge avancierte dies zu einem starken Auslesefaktor: Kleine Insekten hatten bessere Chancen, den Schnäbeln der Vögel zu entwischen.
Matthew Clapham (University of California) und Jered Karr (University of New Mexico): PNAS, doi: 73/pnas.1204026109 © wissenschaft.de – Martin Vieweg
