چرا مورچه‌ها هم‌اندازه انسان‌ها نیستند؟

محیط زیست > حشرات–
ادگار رایت، کارگردان فیلم‌های علمی تخیلی به تازگی اعلام کرده قصد ساختن فیلمی به نام مرد مورچه‌ای،‌ بر اساس داستان کمیک استریپی را دارد که در آن قهرمان داستان می‌تواند خود را به اندازه‌مورچه‌ها کوچک کند، در این صورت در این فیلم مورچه‌ها به اندازه انسان‌ها دیده می‌شوند و این سوال را به وجود خواهند آورد که آیا در دنیای حقیقی،‌ مورچه‌ها هرگز می‌توانند ابعادی برابر ابعاد بدن انسان‌ها داشته باشند؟ چرا حشرات بزرگتر از آن‌چه دیده می‌شوند نیستند؟

پاسخ کوتاه به چنین پرسشی این است: محققان دقیقا از این موضوع آگاهی ندارند،‌ با این‌همه نظریه‌های متعددی در‌باره دلیل بزرگ نبودن و بزرگتر نشدن حشرات وجود دارد. به گفته جان هریسون فیزیولوژیست حشرات در دانشگاه آریزونا، ‌اولین نظریه درباره اسکلت‌بندی بدن حشرات است، که به اندازه‌ای قوی نیست که بتواند بزرگتر بودن بدن حشرات را تحمل کند، این اسکلت‌بندی خارجی برای تحمل چنین حجمی باید به اندازه‌ای باورنکردنی ضخیم باشند. با این‌همه تا کنون شاهدی مبنی بر اینکه بزرگتر بودن بدن حشرات منجر به ضخیم‌تر شدن اسکلت بندی خارجی آنها می‌شود، به دست نیامده‌است.

حشرات خوشمزه

از آنجایی که اسکلت خارجی بدن حشرات بسیار محکم هستند، حشرات باید در حین رشد به صورت مداوم آنها را تغییر داده و پوسته‌های قدیمی را دور انداخته و پوسته‌ای جدید به وجود آورند. دانشمندان بر این باورند این دوره آسیب‌پذیری با ابعاد بدن حشرات در ارتباط مستقیم است، زیرا حشرات بزرگتر، به ویژه آنهایی که در حین تغییر پوسته از هیچ حفاظی برخوردار نیستند،‌می‌توانند به غذای جذاب‌تر و خوشمزه‌تری برای شکارچیان تبدیل شوند.

هرچه حشره بزرگتر باشد، برای شکارچی خوشمزه‌تر به نظر خواهد رسید. بر اساس نظریه‌ای قدیمی‌تر، با تکامل یافتن پرنده‌ها در طول تاریخ، ابعاد بدن حشرات کوچکتر شد و این نشان می‌دهد جانداران کوچکتر از توانایی بیشتری در پیشگیری از خورده شدن توسط شکارچیان و حفظ ژن خود برخوردارند.

کمبود اکسیژن

شاید قابل‌ قبول‌ترین فرضیه درباره ابعاد بدن حشرات که بیشترین مطالعه نیز بر روی آن صورت گرفته، نقش اکسیژن باشد. حشرات از طریق لوله‌های بسیار کوچکی به نام نایچه که می‌توانند اکسیژن را از اتمسفر به سلول‌های بدن آنها انتقال دهد،‌تنفس می‌کنند. زمانی که بدن حشرات به اندازه‌ای خاص برسد، حجم اکسیژن مورد نیاز بدن آنها که از میان این نایچه‌ها در جریان هستند،‌افزایش خواهد یافت.

در حدود ۳۰۰ میلیون سال پیش، ابعاد بدن حشرات بسیار بزرگتر از امروز بود، برای مثال سنجاقک‌ها به اندازه یک پرنده شاهین بودند و طول بال آنها به ۱٫۸ متر نیز می‌رسید و مورچه‌ها به اندازه مرغ‌های مگس‌خوار بودند. در آن دوران حجم اکسیژن موجود در اتمسفر ۳۵ درصد بود درحالی حجم کنونی اکسیژن در اتمسفر ۲۱ درصد است.

مطالعات هریسون نشان می‌دهند که تقریبا تمامی حشرات در محیط کم اکسیژن کوچکتر می‌شوند و در محیط پراکسیژن ابعاد بدن آنها افزایش می‌یابد. به گفته وی گونه‌هایی خاص از حشرات وجود دارند که یک نسل از آنها با دریافت حجم بیشتری از اکسیژن ۲۰ درصد بزرگتر می‌شوند.

بر اساس گزارش لایوساینس، از سویی دیگر،‌تعداد نایچه‌های حشرات بزرگتر باید بیشتر از دیگر حشرات باشد، برای مقایسه، در صورتی که نایچه‌های حشرات بزرگ‌تر را وارد بدن حشرات معمولی کنید، از بدن آنها چیزی به جز نایچه باقی نخواهد ماند.

تا کنون هیچ‌یک از این فرضیه‌ها به اثبات نرسیده‌اند و دانشمندان دقیقا نمی‌دانند چرا حشرات بزرگتر از آنچه امروز هستند، نمی‌شوند، اما از این اطمینان دارند که مورچه‌ها هرگز نمی‌توانند به اندازه یک انسان بزرگ شوند.