Hi,

ich hab mal eine etwas, naja zugegeben, naive bis lächerliche Frage.

Vorgeschichte
Hab letztens einen Bericht im Fernsehen verfolgt, indem es hieß, dass Insekten, vor langer, langer Zeit vor allem deshalb so groß wurden(Libelle mit einer Spannweite von 1m), da der Sauerstoffgehalt damals fast doppelt so hoch war wie heute. Und da Insekten passiv über Tracheen atmen, können sie praktisch ab einer gewissen länge der Tracheen(größe des Insektes) einfach nicht mehr genug Sauerstoff aufnehmen und sind eben dadurch in ihrer Größe beschränkt. So hab ich es zumindest verstanden.



Frage:
Ist es denkbar ein Insekt, welches sich schnell vermehrt, durch die Zugabe von Sauerstoff(Laborhaltung), so zu sagen, innerhalb weniger Generationen, wieder zu "vergrößern"?

Klar, ich weiß Evolution braucht Zeit, aber ist es dennoch denkbar. Ohne das Millionen Jahre vergehen?

Das mit den wenigen Generation bezweifle ich. Außerdem muß ja nicht nur die Größe skalieren - würden die Tracheen einfach nur hochskaliert werden, könnten sie ja ihre Primärfunktion nicht mehr erfüllen, und Sauerstoffmoleküle aufnehmen. Daher müssten die Tracheen ausgeprägter werden bei gleicher Zelldichte. Gleichzeitig, da es eine passive Atmungsmethode ist, müsste die Temperatur erhöht und leichter, künstlicher Wind erzeugt wurden, um einen idealen Stoffwechsel zu bekommen. Und Evolution ist dann doch eher zufällige Mutationen, von denen sich die besten "Gesamtkonzepte" durchsetzen (sofern kein Asteroid draufknallt), und auch unter Laborbedingungen wohl kaum gerichtet zu provozieren (man korrigiere mich, wenn ich falsch liege)!

Selbst im Paläozoikum, wo der Sauerstoffgehalt noch ~35% betrug, waren Insekten "nur" um 30 oder 40 Zentimeter hochskaliert gebaut.

Das zweite Problem ist, dass ab einer bestimmten Größe, das eigene Exoskelett dank Schwerkraft das Insekt immobilisieren und/oder töten würde.

lg,
- G

Hi

@Gilthanaz
Danke für die ausführliche Antwort und Begründung

Und ich dachte ja auch nicht daran, dass dann riesen Insekten dabei raus kommen, aber eben das durch zufallige Mutation(z.B. bei Schaben) es immer mal wieder ein 1mm größeres Exemplar gibt, nur das dann dieser Entwicklung nicht so schnell Grenzen gesetzt wären.

Aber da die Frage an sich schon ziemlich lächerlich wirkte, danke ich dir um so mehr für deine Antwort.

Lg Alimato

Insekten überraschen immer wieder, auch nach einigen Monaten im KFKA!

Alimato hat geschrieben:Frage:
Ist es denkbar ein Insekt, welches sich schnell vermehrt, durch die Zugabe von Sauerstoff(Laborhaltung), so zu sagen, innerhalb weniger Generationen, wieder zu "vergrößern"?

Das scheint tatsächlich möglich zu sein und wurde auch experimentell zumindest ansatzweise nachgewiesen; leider habe ich gerade nur eine Studie mit der Taufliege gefunden, ich meine auch eine mit Schaben gelesen zu haben.
In dieser Studie wurde allerdings gefunden, das die Größe unter niedrigerer Sauerstoffkonzentration abnimmt, während sie sich bei normaler (aktueller) und erhöhter Konz. in gleichem Maße erhöhte - innerhalb von 11 Generationen um 15 % (!):

Testing this hypothesis we selected Drosophila melanogaster for large size in three oxygen atmospheric partial pressures (aPO2). Fly body sizes increased by 15% during 11 generations of size selection in 21 and 40 kPa aPO2. However, in 10 kPa aPO2, sizes were strongly reduced. Beginning at the 12th generation, flies were returned to normoxia. All flies had similar, enlarged sizes relative to the starting populations, demonstrating that selection for large size had functionally equivalent genetic effects on size that were independent of aPO2.

hier nachzulesen (frei verfügbar)
Es wurde Luft mit 10 (wenig), 21 (normal) & 40 % (viel) Sauerstoff zur Verfügung gestellt und jeweils mit dem größten Viertel einer Generation weitergezüchtet.

Letztendlich spielen da natürlich auch weitere gewichtige Faktoren rein, die Temperatur z. B. (s. Insektengröße hier im Vergleich zu tropischen).

Fazit: Die Frage ist alles andere als lächerlich.

@DmdM
Erstmal muss ich ja zugeben, dass ich schon recht beeindruckt davon bin, dass du dich noch an meine Frage in diesem Zusammenhang erinnert hast bzw. sie unter der Fülle an Fragen wieder entdeckt hast.(Hatte die Frage immerhin vor knapp 5 Monaten in kFkA formuliert.)

Zum Thema:
Das ist wirklich überaus interessant. Habe mir jetzt mal die verlinkte Arbeit angeschaut. Laut dieser Arbeit ist wohl nicht wirklich erwiesen, ob eine Vergrößerung durch Sauerstoffzugabe möglich ist.(So weit ich es überblicken konnte, mein Englisch ist doch für wissenschaftliche Themen eher ungenügend)
Da ja stehts mit dem größten Viertel weitergezüchtet wurde.

In general, phenotypic plastic responses of D. melanogaster body size to 40 kPa aPO2 are relatively small (3–6%) [11] and it is not surprising that selection can overcome such a minor plastic effect. Quelle(Link)

Und somit der Vergrößerungseffekt auch ein reiner Zuchteffekt sein kann. (Soweit ich verstanden habe.)

Aber da ja auch bei der Kontrollgruppe mit geringem Sauerstoffgehalt, stehts mit den größten Tieren weiter gezüchtet wurde und diese sich doch maßgeblich verkleinert haben. Scheint eine Verkleinerung von Insekten durch Verringerung des Sauerstoffgehalts doch nachgewiesen. (Soweit ich verstanden habe.)

Somit scheint für mich zumindest wahrscheinlich das eben auch die geringe Vergrößerung kein reiner Zuchteffekt war.

Gewagte Hypothese in Bezug auf Ameisen(Da man bei Ameisen nicht von verschiedenen Generationen sprechen kann, wenn man lediglich eine Kolonie betrachtet, da die Gyne ja bereits einmal begattet wurde und alle folgenden "Kinder" aus eben diesem Gen-Mix stammen): Ich glaube Boro war es der immer wieder darauf hinwies, dass er Ameisenkolonien gleicher Gattung und Art beobachtet hat, welche in unmittelbarer Umgebung ihrer Nester haben, aber dennoch ohne erkennbaren Grund augenscheinliche Größenunterschiede aufweisen. Also dass alle Ameisen der einen Kolonie kleiner wirkten.
Angesichts dieser Arbeit, wäre es doch zumindest denkbar, dass Unterschiede in der Dichte des Bodens und somit in der Durchlüftung des Bodens, diese Größenunterschiede verursachen. Das also gerade die Kolonie, die scheinbar kleinere Arbeiterinnen hervorbringt einem geringeren Sauerstoffgehalt ausgesetzt ist und somit nie die zu erwartende "normal" größe der Arbeiterinnen erreicht. Zugegeben wieder mal etwas weit hergeholt aber eben ein Gedanke der mir in diesem Zusammenhang kam.

In jedem Fall aber für sich genommen schon sehr interessant, danke dass du dieses Thema nochmal an die Oberfläche geholt und ergänzt hast.

lg Alimato

Hi,
absolut keine Ahnung von der tieferen Materie, ABER ich erinnere mich gelesen zu haben, das AUCH die Radioaktivität eine hohe Rolle gespielt hat, die auch vor der Sintflut hier wesentlich (!) höher gelegen haben soll. (Ich spiele jetzt nicht auf Kitschfilme an ).
Leider hab ich auch keine Quellen mehr zu dem Thema - ist schon viele Jahre her, und werde jetzt auch nicht googlen - hab nämlich Feierabend und will heim
Wollte nur mal wieder was geschrieben haben;)

Liebe Grüsse:
Tammy

@Tamara-Jasmin
Entweder stehe ich gerade auf dem Schlauch oder du hast völlig am Thema vorbei geschrieben.

Hier geht es nicht um die Evolution und um die Urzeit, sondern um Laborversuche zu dem Thema Sauerstoffgehalt und die Auswirkungen auf die Größe von Insekten.

lg Alimato

Edit:@Mods: Falls ich nicht auf dem Schlauch stehe und der Post von @Tamara-Jasmin auch objektiv einfach "Spam" ist.

Wollte nur mal wieder was geschrieben haben

Bitte Post #6 und Post #7 einfach löschen. Danke.

Alimato hat geschrieben:Hab letztens einen Bericht im Fernsehen verfolgt, indem es hieß, dass Insekten, vor langer, langer Zeit vor allem deshalb so groß wurden(Libelle mit einer Spannweite von 1m), da der Sauerstoffgehalt damals fast doppelt so hoch war wie heute.

Der Sauerstoffgehalt der Luft ist allerdings nicht der einzige Faktor der dazu führte, dass Insekten heute so klein sind.
Matthew Clapham und Jered Karr stellten nach einer Untersuchung von 10.500 fossiler Insekten der letzten 230 Millionen Jahren fest, dass mit dem erscheinen der Vögel vor etwa 150 Millionen Jahren als wendige Räuber die Körpergröße der Insekten trotz teilweise hohem Sauerstoffgehalt deutlich zurückging.
Ein weiters Schrumpfen lässt sich vor 90 bis 65 Millionen Jahren feststellen, allerdings sind die Gründe hierfür nicht sicher zu bestimmen.
Möglich wäre das Massensterben am Ende der Kreidezeit, oder aber auch die Entstehung der Fledermäuse. Allerdings gibt es aus dieser Zeit noch zu wenige Fossilien um genauere Theorien aufstellen zu können.