Nella preistoria esisteva una libellula grande 75 cm: perché non esistono più insetti così grandi

La Meganeura monyi era un'antenata delle attuali libellule vissuta durante il tardo Carbonifero, circa 300 milioni di anni fa, e i paleontologi stimano che potesse raggiungere un'apertura alare di circa 65-75 cm, con 32 cm per singola ala. Dimensioni che la rendono uno degli insetti più grandi mai esistiti della storia della Terra, record che condivide con altri insetti estinti di taglia paragonabile, sempre simili a libellule, membri del genere Meganeuropsis e vissuti qualche milione di anni più tardi, nel Permiano. Viveva in Europa e in Nord America e occupava una nicchia ecologica simile a quella delle libellule odierne, era il terrore di altri animali come anfibi e piccoli mammiferi che cacciava piombando velocemente e intrappolandole grazie alle sue zampe piene di escrescenze spinose.

Fin in dalla scoperta dei suoi fossili, avvenuta nel 1880 in alcune miniere di carbone in Francia, le sue straordinarie dimensioni catturarono l'attenzione dei paleontologi, portando alcuni di essi a ipotizzare che un simile insetto non sarebbe stato in grado di volare nell'atmosfera odierna, meno densa di ossigeno rispetto al passato.

Perché la Meganeura monyi si è estinta: l’ipotesi sul volo e la densità dell’aria

Il primo a suggerire che la Meganeura non sarebbe potuta sopravvivere all'atmosfera attuale del pianeta fu l'ingegnere e paleontologo francese Eduard Harlé nel 1911. Secondo Harlé, volatili estinti come la Meganeura, ma anche rettili volanti come gli pterodattili, riuscivano a prendere il volo nonostante le loro grandi dimensioni grazie al fatto che l'atmosfera del nostro pianeta era più densa in passato. Durante l'epoca della Meganeura, infatti, la percentuale di ossigeno nell'aria era del 30-35% circa, rispetto al circa 21% odierno. Un'atmosfera più densa rende più facile il volo: con più molecole presenti nello stesso spazio d'aria su cui spingere, la portanza (cioè la forza di sostentamento) di un'ala risulta maggiore. Questo permette di volare con più efficienza energetica anche per mezzi (o animali) più pesanti. Oggi, con le percentuali di ossigeno nell'aria correnti, animali troppo grandi o pesanti non riuscirebbero a spiccare il volo, o il dispendio energetico necessario a un'operazione impegnativa come il volo sarebbe insostenibile.

L'evoluzione avrebbe così portato all'estinzione dei grandi volatili e selezionato quelli con dimensioni ridotte, meglio adatte a un'aria meno densa. L'apertura alare dell'albatro urlatore (Diomedea exulansoggi), l'uccello volante più grande al giorno d'oggi, supera i 3,5 metri, ma è ben poca cosa rispetto a quella dello Quetzalcoatlus northropi, pterosauro estinto che raggiugeva anche i 12 metri. Tra i più grandi insetti oggi esistenti, come lo scarabeo golia (Goliathus goliathus), si possono anche superare i 10 cm di lunghezza, ma pur possedendo ali questi animali volano raramente e con grande sforzo.

L’ipotesi sulla respirazione per l'estinzione della libellula gigante

Un'altra possibile correlazione tra disponibilità di ossigeno e dimensioni della Meganeura è data dalla peculiare modalità di respirazione degli insetti. Questi animali infatti non possiedono dei polmoni, ma assorbono aria tramite delle minuscole fessure lungo il loro corpo, chiamate stigmi, che la convogliano all'interno tramite un fitto sistema di trachee e tracheole. Questi piccoli condotti mettono l'aria direttamente in contatto con l'emolinfa degli insetti, il liquido che svolge la funzione equivalente al nostro sangue. Lo scambio gassoso avviene quindi costantemente, per semplice diffusione. Si pensava che negli insetti non ci fosse alcuna forma di respirazione attiva, ma recenti studi suggeriscono che le contrazioni muscolari contribuiscano al movimento del gas dentro le trachee nelle specie più grandi.

In ogni caso, il sistema respiratorio degli insetti è un fattore limitante per la loro crescita: se le loro dimensioni fossero troppo grandi, l'ossigeno faticherebbe a raggiungere l'interno del loro corpo tramite le trachee, e un corpo troppo spesso gli impedirebbe di respirare. Ma con una percentuale di ossigeno maggiore nell'aria, come all'epoca della Meganeura, una quantità sufficiente riuscirebbe a raggiungere anche l'interno di un corpo più spesso, permettendo a insetti più grandi di potersi evolvere.

L'ipotesi di Harlé sulla densità dell'aria come spiegazione delle dimensioni della Meganeura fu molto popolare, ma non accettata da tutti gli esperti, e mano a mano è stata ritenuta meno credibile. Ma recenti analisi sul rapporto tra percentuale di ossigeno e gigantismo negli insetti hanno portato a rivalutare questa ipotesi: è possibile che la Meganeura, e altri artropodi giganti dell'epoca Carbonifera (come Arthropleura, millepiedi gigante lungo fino a 2 metri) riuscissero a esistere proprio grazie a una maggiore quantità di ossigeno disponibile, e la loro scomparsa è coincisa con la diminuzione della densità di ossigeno fino ad arrivare ai livelli attuali.

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