（MENAFN- The Conversation） 昆虫が初めて空を飛ぶようになったのは約3億5000万年前であり、鳥が初めて羽ばたきを始める約2億年前よりずっと前のことでした。石炭紀の終わり、今から3億年前までには、いくつかの飛翔する昆虫が巨大化していました。全長70cmの翼をもつ、トンボに似た巨大な昆虫「グリフィンフライ（ griffinflies ）」は、現生の最大級のトンボの5倍の大きさでした。これらの巨大な昆虫が生きていたのは、地球の大気中の酸素が現在より多かった時代です。今日が約21%であるのに対して、その当時は約30%でした。酸素が高い時代に大型の飛翔昆虫が生息していたことから、科学者たちは、飛行中のエネルギーの急速な燃焼を動力にするために、こうした高い外部酸素濃度が必要だったのではないかと提案しています。本日Natureに掲載された新しい研究では、私たちは多数の現生の飛翔昆虫の筋肉を調べ、驚くべき発見をしました。グリフィンフライが今日の大気中で生き延びられない理由はありません。昆虫の飛翔呼吸システムの構造飛ぶことは走ることや泳ぐことよりも多くのエネルギーを要します。羽ばたく飛翔体は、空中にとどまり続けるために重力に対して常に働かなければならないからです。 その結果、飛翔筋は大量の酸素を使い、酸素消費速度は飛翔体の重量におおよそ比例して増加します。既知のどの組織でも、1グラムあたりの酸素消費速度が最も高いのは飛ぶミツバチです。酸素は、昆虫の飛翔筋に「気管系（tracheal system）」を通じて供給されます。これは、空気を含む管が樹のように枝分かれして、最小の枝である「気管小管（tracheoles）」へ至る仕組みです。そこで酸素は筋組織へ移動します。各気管小管は行き止まりです。つまり、筋肉に届けられた酸素は主として拡散によって移動します。まず各気管小管の内部にある空気を通して拡散し、次に筋組織そのものを通して拡散します。旧来の仮説現生の昆虫では、飛翔筋を動かすエネルギーを生み出すミトコンドリアの近くの酸素濃度は、ほぼゼロに非常に近い状態です。これは、気管系の構造が、十分な酸素を供給するのにちょうど適していたことを意味します。より大型の昆虫は、より多くの酸素供給が必要になり、それは拡散のための駆動力がより大きくなることを意味します。そしてそれは、地球の大気中により多くの酸素が存在することにつながります。昆虫の気管系の構造と機能が体の大きさを制限する、という考え方は、過去30年間にわたって広く受け入れられており、教育用の教科書にも登場しています。私たちがこの理論に関心を抱いたのは15年前です。当時私たちは、バッタの飛翔筋の薄い切片を観察しました。筋線維の間やその内部に現れる気管小管はごく少なく、その面積は約1%にすぎませんでした。いっぽう、面積の約20%を占めていたミトコンドリアと比べると、その差は明確でした。新たな証拠私たちは当初、昆虫が酸素供給を増やすには、気管小管の数を増やせばよいのだろうと考えました。なぜなら、まさにミトコンドリアへ酸素が供給されるのがそこだからです。そのバッタが例外ではないこと、また体の大きさの影響を適切に理解するために、私たちは体重と代謝率が異なる44種の飛翔昆虫を測定しました。このプロジェクトには5年と、1,320枚の透過型電子顕微鏡写真（transmission electron micrographs）が必要でした。しかし結果は本質的に同じでした。気管小管が飛翔筋の断面積を占める割合は、体の大きさにかかわらず約1%にとどまっていました。対照的に、いくつかの鳥や哺乳類における飛翔組織や心臓組織に存在する、血液で満たされた毛細血管は、面積の約10%を占めています。これは、気管小管の数と体積を増やしても筋肉を弱めることなく、まだ多くの余地があることを示しています。したがって、気管系の構造は体の大きさにとって重要な制約ではありません。発生途上の昆虫からの証拠は、昆虫がより低い酸素濃度のもとで飛翔筋により多くの気管小管を成長させ、それを子孫へと引き継ぐことを示しています。結論として、飛翔昆虫の体の大きさは、その気管系の構造または機能によってこれまで一度も制限されたことはありません。グリフィンフライの大きさの昆虫が、今日の大気中で飛べないことを示す生理学的な理由はありません。それでも、そうした昆虫は今日存在していません。より単純な理由としては、大型の動物種のほうが小型のものより絶滅しやすいという可能性があります。そして3億年前には、グリフィンフライは警戒すべき鳥類や哺乳類の天敵がいなかったのです。 MENAFN25032026000199003603ID1110907650
巨大トンボはかつて地球の空を飛び回っていた。新しい研究が教科書の絶滅理由の理論を覆す
（MENAFN- The Conversation） 昆虫が初めて空を飛ぶようになったのは約3億5000万年前であり、鳥が初めて羽ばたきを始める約2億年前よりずっと前のことでした。
石炭紀の終わり、今から3億年前までには、いくつかの飛翔する昆虫が巨大化していました。全長70cmの翼をもつ、トンボに似た巨大な昆虫「グリフィンフライ（ griffinflies ）」は、現生の最大級のトンボの5倍の大きさでした。
これらの巨大な昆虫が生きていたのは、地球の大気中の酸素が現在より多かった時代です。今日が約21%であるのに対して、その当時は約30%でした。
酸素が高い時代に大型の飛翔昆虫が生息していたことから、科学者たちは、飛行中のエネルギーの急速な燃焼を動力にするために、こうした高い外部酸素濃度が必要だったのではないかと提案しています。
本日Natureに掲載された新しい研究では、私たちは多数の現生の飛翔昆虫の筋肉を調べ、驚くべき発見をしました。グリフィンフライが今日の大気中で生き延びられない理由はありません。
昆虫の飛翔呼吸システムの構造
飛ぶことは走ることや泳ぐことよりも多くのエネルギーを要します。羽ばたく飛翔体は、空中にとどまり続けるために重力に対して常に働かなければならないからです。
その結果、飛翔筋は大量の酸素を使い、酸素消費速度は飛翔体の重量におおよそ比例して増加します。既知のどの組織でも、1グラムあたりの酸素消費速度が最も高いのは飛ぶミツバチです。
酸素は、昆虫の飛翔筋に「気管系（tracheal system）」を通じて供給されます。これは、空気を含む管が樹のように枝分かれして、最小の枝である「気管小管（tracheoles）」へ至る仕組みです。そこで酸素は筋組織へ移動します。
各気管小管は行き止まりです。つまり、筋肉に届けられた酸素は主として拡散によって移動します。まず各気管小管の内部にある空気を通して拡散し、次に筋組織そのものを通して拡散します。
旧来の仮説
現生の昆虫では、飛翔筋を動かすエネルギーを生み出すミトコンドリアの近くの酸素濃度は、ほぼゼロに非常に近い状態です。これは、気管系の構造が、十分な酸素を供給するのにちょうど適していたことを意味します。
より大型の昆虫は、より多くの酸素供給が必要になり、それは拡散のための駆動力がより大きくなることを意味します。そしてそれは、地球の大気中により多くの酸素が存在することにつながります。
昆虫の気管系の構造と機能が体の大きさを制限する、という考え方は、過去30年間にわたって広く受け入れられており、教育用の教科書にも登場しています。
私たちがこの理論に関心を抱いたのは15年前です。当時私たちは、バッタの飛翔筋の薄い切片を観察しました。筋線維の間やその内部に現れる気管小管はごく少なく、その面積は約1%にすぎませんでした。いっぽう、面積の約20%を占めていたミトコンドリアと比べると、その差は明確でした。
新たな証拠
私たちは当初、昆虫が酸素供給を増やすには、気管小管の数を増やせばよいのだろうと考えました。なぜなら、まさにミトコンドリアへ酸素が供給されるのがそこだからです。
そのバッタが例外ではないこと、また体の大きさの影響を適切に理解するために、私たちは体重と代謝率が異なる44種の飛翔昆虫を測定しました。このプロジェクトには5年と、1,320枚の透過型電子顕微鏡写真（transmission electron micrographs）が必要でした。
しかし結果は本質的に同じでした。気管小管が飛翔筋の断面積を占める割合は、体の大きさにかかわらず約1%にとどまっていました。対照的に、いくつかの鳥や哺乳類における飛翔組織や心臓組織に存在する、血液で満たされた毛細血管は、面積の約10%を占めています。
これは、気管小管の数と体積を増やしても筋肉を弱めることなく、まだ多くの余地があることを示しています。したがって、気管系の構造は体の大きさにとって重要な制約ではありません。
発生途上の昆虫からの証拠は、昆虫がより低い酸素濃度のもとで飛翔筋により多くの気管小管を成長させ、それを子孫へと引き継ぐことを示しています。結論として、飛翔昆虫の体の大きさは、その気管系の構造または機能によってこれまで一度も制限されたことはありません。
グリフィンフライの大きさの昆虫が、今日の大気中で飛べないことを示す生理学的な理由はありません。それでも、そうした昆虫は今日存在していません。
より単純な理由としては、大型の動物種のほうが小型のものより絶滅しやすいという可能性があります。そして3億年前には、グリフィンフライは警戒すべき鳥類や哺乳類の天敵がいなかったのです。
MENAFN25032026000199003603ID1110907650