Механизмы полета и экзоскелеты насекомых практичны только в их нынешнем масштабе - крылья взаимодействуют с воздухом как с более «жидкой» средой в их масштабе, чем с газом, как это ощущают птицы (я могу ошибаться в этом). Во-вторых, их экзоскелеты менее громоздки (и действительно полезны) на микроуровне, на котором они существуют, тогда как в более широком масштабе динамика будет сильно отличаться как в том, как работают их мышцы, так и в эффективности/весе их конструкции.
Итак, чтобы действительно создать правдоподобное существо, которое является настоящим насекомым (или, лучше сказать, членистоногим, морским или наземным), какие изменения потребуются для создания сильного, крепкого и угрожающего существа?
Одним из самых больших ограничений является дыхание и кровообращение.
Червы: Вроде того. У насекомых открытая кровеносная система, то есть их органы просто плавают в крови. Это похоже на то, как человеческие органы плавают в лимфе, поэтому мы называем кровь насекомых «гемолимфой». Однако насекомые обычно имеют на спине трубку с отверстиями для забора крови и перекачивания ее к передней части насекомого. Это создает поток гемолимфы в организме. Итак, да, у насекомых есть «сердце» и, возможно, аорта... но нет других кровеносных сосудов. Кроме того, крупные насекомые имеют меньшие мускулистые «сердца» у начала конечностей или крыльев, которые также помогают перекачивать кровь в этих частях тела.
Легкие: Нет! У насекомых совсем другая система дыхания. У них есть система трубок, называемых трахеями, ведущих от отверстий по бокам их тела, называемых дыхальцами, к их органам. Воздух течет в трахее так же, как и в наших легких. Вы можете думать о трахее как о кровеносных сосудах, предназначенных только для воздуха, которые переносят кислород и получают CO2 напрямую из каждой ткани. Гемолимфа насекомых также не переносит кислород так, как это делает наша кровь. У мелких насекомых есть только трахеи, а крупные насекомые могут прокачивать через них воздух с помощью мускулов или даже воздушных мешков.
Эта конструкция, похоже, плохо масштабируется и является одной из основных причин того, что доисторические насекомые могли вырасти значительно больше, чем наши сегодняшние насекомые. Более высокие концентрации кислорода в воздухе позволили это сделать.
У Тима Б был отличный ответ (потратьте секунду, чтобы проголосовать за него сейчас).
Есть также механическое ограничение экзоскелетной структуры.
Используя хитин в качестве структурного материала и экзоскелет в качестве структурной техники, наземные насекомые ограничены размером около 3 футов в диаметре. Если бы они были больше, они бы не могли двигаться, потому что весили бы слишком много для их строения.
Самый большой размер насекомого — это наименьший из всех ограничивающих факторов. Поэтому важно знать, что даже насекомые, дышащие чистым кислородом, никогда не смогут вырасти до размеров, намного превышающих заявленные 3 фута.
Основным ограничением размера насекомых является газообмен. У насекомого нет легких или жабр; вместо этого у него есть различные отверстия (дыхальца) на внешней стороне тела, которые ведут в трахеи, которые разветвляются по всему телу и снабжают кислородом непосредственно ткани животного. У насекомых нет крови в традиционном понимании, потому что она им не нужна, благодаря тому факту, что газы просто диффундируют прямо в их клетки вместо того, чтобы сначала попасть в кровь.
Теперь самое интересное: в местах, где экзоскелет сжимается и сужается (т. е. в суставах на конечностях), трахея все еще должна пройти. У мелких насекомых это не такая большая проблема, так как их трахеи не занимают много места и могут быть очень тонкими; способны проходить через их крошечные суставы. Однако по мере того, как насекомое становится больше, трахея должна стать непропорционально большой, чтобы обеспечить газообмен в конечности. Как только трахея занимает 90% пространства внутри сустава, насекомое физически не может расти больше, потому что ему все еще нужно вписываться в такие вещи, как сухожилия и связки. Чтобы насекомое выросло до размеров человека или больше в атмосфере нашего типа (с низкой плотностью кислорода), ему необходимо изменить всю свою дыхательную и кровеносную систему. Это сделало бы вопрос спорным,
пользователь