NeoFronteras

Además del oxígeno atmosférico, la presión ecológica ejercida por los vertebrados voladores limitó el tamaño de los insectos en el pasado.

Este ala fósil de Stephanotypus schneideri mide casi 20 cm. El insecto vivió hace unos 300 millones de años. Para comparar se muestra el tamaño de un ala de la mayor libélula de los últimos 65 millones de años. Fuente: Wolfgang Zessin.

Durante el Carbonífero, hace unos 300 millones de años, los niveles de oxígeno atmosférico superaron el 30%, es decir había un 10% más de oxígeno en la atmósfera que en la actualidad.
En esa época los vertebrados todavía no habían conquistado del todo tierra firme y ninguno había conseguido volar. Pero los insectos ya habían invadido los cielos. Los altos niveles de oxígeno permitieron además que estos alcanzaran tamaños muy grandes. Había libélulas de casi un metro de envergadura. Tenía que ser impresionante ver moverse a estas libélulas cuando cruzaban el aire de los pantanos carboníferos, a través de un ambiente cálido y húmedo.
Como ya sabemos, los insectos tienen una respiración traqueal que limita mucho el tamaño que puedan alcanzar. Básicamente necesitan conductos que lleven directamente aire hasta todas las partes del interior de su cuerpo y esta difusión se hace más difícil conforme crece el tamaño del cuerpo de los insectos. Esos insectos gigantes de las malas películas ciencia ficción no podrían existir, aunque vivieran en una atmósfera de oxígeno puro.
El oxígeno atmosférico ha cambiado a lo largo del tiempo, así que es de esperar que el tamaño de los insectos lo haya hecho en la misma medida. Matthew Clapham y Jered Karr, ambos de la Universidad de California en Santa Cruz, han estudiado esta evolución de niveles de oxígeno y tamaño de los insectos. Así por ejemplo, han podido comprobar que los insectos disminuyeron su tamaño hace 150 millones de años, cuando los niveles de oxígeno cayeron. Pero esto no es lo único que han podido ver.
Estos investigadores estudiaron 10.500 fósiles de insectos que vivieron a lo largo de un periodo geológico que abarca 320 millones de años. Se centraron en el tamaño de las alas de insectos voladores. Para saber los niveles de oxígeno a lo largo del tiempo usaron el modelo «Geocarbsulf» de Robert Berner (Universidad de Yale). Además repitieron los análisis usando un modelo diferente y llegaron a resultados similares.
Lo que han encontrado es una historia bonita que no sólo relaciona el tamaño de los insectos a los niveles de oxígeno, sino además a la competencia evolutiva de otros seres voladores que fueron apareciendo a lo largo del tiempo.
Conviene aclarar que este estudio, y lo que vamos a relatar, se refiere a los insectos de mayor tamaño, pues a lo largo de la historia geológica aparecen siempre fósiles de insectos pequeños. Éstos llenaban los apropiados nichos ecológicos que dejaban sin ocupar los de mayor tamaño.
Según los resultados de estos investigadores hay una correlación clara entre el tamaño de los insectos y los niveles de oxígeno a lo largo de los primeros 170 millones de años estudiados. El tamaño de éstos aumentaba o disminuía según subían o bajaban los niveles de oxígeno. La situación cambió en el Jurásico y, sobre todo, en el Cretácico. Pese a que los niveles de este gas aumentaron, el tamaño de los insectos disminuyó. Esto coincide con la aparición de los reptiles voladores y de las aves respectivamente.
Los pterosaurios aparecieron hace unos 230 millones de años al final del Triásico y proliferaron en el Jurásico. Los insectos eran más grandes antes de la aparición de los pterosaurios. Sin embargo, una ventana temporal de 20 millones de años en el registro fósil sin datos paleontológicos al respecto no permite hacer un buen análisis.
Se dio otra transición hace entre 90 y 65 millones de años durante el Cretácico. En esa época aparecieron los murciélagos y las aves se diversificaron. En ese tiempo el tamaño de los insectos se hizo pequeño pese a que el nivel de oxígeno permitía tamaños mayores.
Los pterosaurios podían crecer en tamaño sin las limitaciones de los insectos, lo que obligó a estos a evolucionar hacia una mejor maniobrabilidad a costa del tamaño. Lo mismo pasaría más tarde con la especialización de las aves. Estos vertebrados podían actuar como depredadores, compitiendo con los insectos grandes o simplemente consumiéndolos.
Aunque las aves aparecieron antes, los autores especulan que éstas no tenían en un principio buenas capacidades para el vuelo, a diferencia de las aves modernas. Esta situación todavía permitió la existencia de insectos grandes durante un tiempo.
Es ilustrativa la desaparición de un grupo de grandes insectos planeadores. Su extinción se dio justo después de la aparición de las aves. Otra curiosidad que se puede mencionar es que hace entre 210 y 220 millones de años, en el Triásico, los niveles de oxígeno eran similares a los actuales, pero había saltamontes con una envergadura alar de hasta 18 cm, mucho más grandes que los actuales.
El estudio es muy interesante y, aunque no demuestra que las aves fueron las culpables de disminución de los insectos, proporciona buenos argumentos a favor de esta tesis. Quizás con el tiempo se pueden rellenar esos huecos del registro fósil y se consiga demostrar este punto con mayor seguridad.
Mientras tanto disfrutemos de las libélulas, autenticas supervivientes a lo largo de cientos de millones de años.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3851

Fuentes y referencias:
Artículo original.
UCSC.
Foto: Wolfgang Zessin.