Derfor overlevede de mindste dyr

Der er måske forskel på folk, men der er endnu større forskel på insekter. I hvert fald på størrelsen.

Tænk på sommerens plageånd, myggen. Den vejer kun cirka to tusindedels gram og er tre millimeter lang. En lillebitte fætter.

Forestil dig så, at den summende lyd fra den lille blodsuger drukner i den højlydte brummen fra kæmpeguldsmeden Meganeuropsis, som levede engang for 300 millioner år siden.

Meganeuropsis havde et vingespænd på 70 centimeter og målte cirka 43 centimeter fra hoved til hale. Det betyder, at den var over 100 gange længere end en myg.

250.000 gange tungere end myggen

Men forskellen i vægt er meget større end længdeforskellen: Meganeuropsis var hele 250.000 gange tungere end myggen. Alligevel var det myggen, der overlevede frem til i dag.

To nyere forskningsrapporter tager udgangspunkt i forskellene på de to. Den ene rapport siger noget om, hvorfor tunge Meganeuropsis uddøde, og den anden viser, hvordan den lille myg overlevede.

Den tunge har sin byrde, og den lille har sin lykke. Men hvad består byrden og lykken i?

Flere planter lavede mere oxygen

Historien om kæmpeinsekterne starter i karbontidens (også kaldet kultiden, red.) boblende sumpe for cirka 360 millioner år siden. Da der blev mere oxygen i luften.

Noget af stigningen i oxygen kom, fordi der kom flere planter i sumpene og skovene. De lavede mere oxygen i fotosyntesen.

Oxygen er den gas, vi har brug for til forbrændingen, som laver energi i alle kroppens celler. Men mere oxygen giver også mere forbrænding i skoven. Skovbrande hærgede vildt i karbontiden.

Forkullede træer og døde planterester i sumpene sank ned og blev til alt det stenkul, som vi stadig graver frem, og som har givet karbontiden sit navn. Disse kul- og svovlforbindelser afgav også oxygen.

Lidt længere, meget tungere

Amerikanske forskere har undersøgt mere end 10.500 fossile insektvinger og har fundet ud af, at jo mere oxygen i luften, jo større insekter. Men hvordan kan det egentlig være?

Svaret finder vi ved at se på, hvad der sker, når et dyr vokser og bliver større. Længden øges. Overflade – længde gange bredde – stiger mere. Volumen – længde gange bredde gange højde – stiger endnu mere. Og jo mere volumen, jo større vægt.

Ikke rart, at Meganeuropsis var hele 250.000 gange tungere end myggen, mens længden kun var 100 gange større!

Energisluger kræver oxygen

Med så meget mere vægt, har Meganeuropsis haft brug for energi til at holde sig på vingerne. Meget, meget mere energi end længdeforskellen i sig selv antyder. Energi kræver forbrænding. Og mere oxygen giver mere forbrænding.

Det toppede for cirka 300 millioner år siden, da over en tredjedel af luften var oxygen, mod bare cirka en femtedel i dag.

Og netop i bjerglag fra den tid har forskerne fundet fossilet af det største insekt nogensinde; guldsmeden Meganeuropsis permiana. Sammenhængen er klar.

Kæmpeguldsmedene var et let bytte

Tidligt i permtiden sank oxygen-niveauet. Mindre oxygen gav mindre forbrænding og mindre energi. Insekterne havde ikke noget valg. De lod evolutionen krympe dem til en passende flyvestørrelse.

Mod slutningen af juratiden var oxygenniveauet på vej op igen. Men denne gang blev guldsmedene ikke større. Hvad skete der?

Svaret ligger i den tunges byrde: Du har ikke bare brug for meget mad, når du er stor. Du ér også mere mad for luftens nye jægere.

I takt med at tidsepokerne rullede frem lærte dinosaurerne nemlig at kaste sig på vingerne. Flyveøglerne blev gode jagerflyvere. De var på jagt efter tunge, langsomme kæmpeguldsmede, som ikke så let kunne stikke af.

Som en bus mod en mand

Altså lærte guldsmedene den tunge lektie: Du er lykkeligere som lille.

En anden forskningsrapport viser også, at insekterne kan få flere fordele af at gå ned i størrelse.

For hvad gør du, når du er en lille myg og bliver ramt af en stor regndråbe, som er 50 gange tungere end dig selv?

Det hjælper lidt at prøve at spørge dig selv: Hvis du blev ramt af noget, som var 50 gange tungere end dig selv, for eksempel en bus, ville du næppe være i live til at svare på spørgsmålet.

Lidt kortere, meget lettere

Men hvad hvis du kunne krympe dig selv ned til mygstørrelse? Tænk på Meganeuropsis. Den var kun 100 gange længere, men hele 250.000 gange tungere end myggen.

Sagt omvendt: Myggen er kun 100 gange kortere, men hele 250.000 gange lettere end Meganeuropsis. Bliver du lidt kortere, bliver du altså samtidig meget, meget lettere.

Og myggen er en rigtig letvægter: kun to tusindedels gram. Vejer du så lidt, så er der ikke brug for at være så bange for kollisioner.

Lav vægt betyder hurtighed

Amerikanske forskerne har optaget kunstige regndråber, som kolliderer med flyvende myg. I superlangsomme film ser de, hvad der sker.

Hvis dråben rammer på siden, snurrer myggen nogle gange rundt og kommer hurtigt fri igen med vandskyende hår. Så flakser den tilbage på ret kurs igen.

Selvom dråben får en fuldtræffer ind, klarer myggen sig. Dråben skubber bare myggen lidt væk.

Hemmeligheden ligger i, at myggen vejer så lidt. Lav vægt betyder hurtighed. Myggen smutter bare hurtigt til siden, uskadt.

Derfor er du lykkeligere som lille

Forskellen bliver mere klar, hvis du forestiller dig en lille golfbold. Du slår køllen med fuld kraft, og bolden suser af sted. Men den er stadig hel, når du tager den op af hullet igen.

Forestil dig, at du blæser hele scenen op til planetstørrelse. Du er en monstergolfer fra en galakse langt borte. Med din enorme kølle, slår du til jordkloden.

Det er en uhyggelig scene – kloden revner som en rådden appelsin og spreder lava ud over hele solsystemet. Igen: Tunge ting er langsomme og går i stykker. Lette ting smutter væk, uskadt. Du er lykkeligere som lille.

© forskning.no Oversættelse: Julie M. Ingemansson