Собственно, старый как мир вопрос - почему насекомые маленькие?
В интернете полно блогеров, которые взахлёб пересказывают одни и те же неубедительные байки. Про внешний скелет, про дыхательную систему и прочие фантазии.

Однако мне интересно, есть ли серьёзная научная литература, на которую можно сослаться? Пока нашёл только статьи по изучению морфологии насекомых при миниатюризации.

Мое личное мнение такое: размер современных наземных членистоногих, включая насекомых, ограничивает в первую очередь уязвимость во время линьки. Причем с увеличением размеров она возрастает на порядки. Если какая-нибудь тля может в пленять, через несколько минут начать пить сок, а еще через час родить, то для крупного палочника или паука-птицееда линька превращается в эпическое таинство, в процессе которого в течение, как минимум, суток животное совершенно беззащитно и может погибнуть или серьезно покалечиться даже от слабого сотрясения, не говоря уж о хищниках, которые всюду бродят. Именно с распространением и эволюцией наземных позвоночных закончилась эпоха гигантских членистоногих. А вот там где хищников нету, там благоденствуют пальмовые воры, о размеры которых вдребезги разлетаются байки про квадрат-куб. Дыхательная гипотеза выглядела бы правдоподобно, несли бы не тот факт, что паукообразные, дышащие легкими, имеют практически тот же потолок размеров, что и трахейнодыщащие насекомые.

личное мнение это хорошо, потому как выдвижение гипотез это философия, которая как известно, охватывает все, а вот умение показать достоверность гипотезы, с соотв. экспериментами, ну или хотябы стройной системой доказательств, ссылающихся на уже установленные факты- это уже наука, так что ждем(недождемся )мегастатьи с доказательствами ограничения экзоскелетом от настоящего учоного

А тем временем научные статьи о попытках доказать именно роль дыхательной системы уже есть
https://www.semanticscholar.org/paper/Myste...13#paper-header

Тема про размер насекомых уже тут была, гипотеза с экзоскелетом это хорошо, но тем не менее, в Википедии вот пишут что легочные мешки это примитив, и намного хуже трахей, хотя птицееды, не имеющие трахей, значительно крупнее вырастают чем аранеоморфы имеющие трахеи и легкие.

Но вся бида с "экзоскелетным ограничением" в том, о чем я уже вроде писал, особенности линьки предполагающие уязвимость для крупных насекомых могли развится протсо потому что не нужно было "изобретать" другие принципы линьки, так как размер изначально был ограничем "чем то другим" Более того, очень многие насекомые серьезно линяют только один раз, в момент метаморфоза, и это вполне можно делать скрытно, какая нибудь гигантская личинка могла окукливаться в земле в замурованной норе в громадное имаго с броней, так что даже ничего особо и изобретать не надо

Быть маленьким выгоднее чем быть большим вообще, и в том числе для насекомых в плане уязвимости при линьке тоже, но финт в том что когда все вокруг маленькие, появляется выгода кому-то одному стать большим, и таких "умных" в определенный момент становится довольно много, происходит соревнование кто кого перерастет и размер стабилизируется на оптимальном уровне. Млекопитающие при динозавтрах как пишут, тоже были не больше крыски, а как динозавры вымерли и размерные ниши освободились, то началось
Это к тому, что размер зависит от многих факторов

Отношение размеров самого мелкого млекопитающего и средних размеров - примерно 150см к 2см - 75, а среднего и самого мелкого насекомого - примерно 2см и 0.2см - всего в 10 раз, а если крайние диапазоны- то процветающие сейчас млекопитающие тоже рулят, синий кит и землеройка- 800 раз, рептилии карликовые гекконы и ложноногие - до 500 раз, а самый длинный лапочник 35см и микронаездники - 115 раз.
Даже из таких простейших фактов можно сделать вывод что все живое стремится к увеличению размеров, и у насекомых с этим явно проблемы, хотя назвать их не процветающей группой ну никак нельзя

Это какая-то запредельная для здоровой психики логика. Главное - чтобы таким методом пан не сделал сделал однажды вывод о налете земли на небесную ось...

Так они давным-давно уже есть. Но с реальностью же бьются, потому как ровно такие же ограничения испытывают и животные с принципиально иной дыхательной системой, но с примерно таким же экзоскелетом - паукообразные. Едва ли это совпадение. Ну не могут быть трахеи и легочные мешки неэффективны в абсолютно одинаковой степени! А пальмовый вор вообще с нуля дышать воздухом научился, какие-то зародыши альвеол вырастив в себе в жаберной полости, и ничего, проканало. Вообще, именно дыхательная система в самых разных систематических группах, от червей до рыб, ежели надо перейти из воды на сушу, эволюционирует довольно легко и относительно быстро. А вот как членистоногому изобрести "принципиально иную линьку", тайна сия велика есть. Похоже здесь они как раз уперлись в непреодолимое физическое ограничение: чем крупнее организм, тем дольше затвердевает новая кутикула, тем хуже в этот период с подвижностью и способностью питаться и тем легче нанести смертельную рану. Именно здесь квадрат-куб говорит свое веское слово, в отличие от мускулатуры, которую нарастить, как мы видим на примере того же пальмового вора, не проблема.

И если в каменноугольном периоде модно было залезть на лепидодендрон и недельку повисеть, затвердевая, то как только первый птеродактиль туда добрался, лафа для членистоногих кончилась. Тот кто, мал-по-малу растит внутренний скелет не прекращая бегать и кушать имеет колоссальное преимущество при освоении экологических ниш наземной макрофауны. А вот в мелком масштабе расклады совершенно иные. Так что позвоночные с членистоногими разделили сферы влияния, так сказать. И последние как раз большей частью устремились к измельчанию (иногда весьма экстранормальному) в противоположность вымышленным тенденциям развития, которые пан Степовой почему-то пытается навязать всему живому

И да, у сантиметрами мериться - это хорошо, но головой думать - лучше. Градиент сложности масштабирования организма очень нелинеен, и чтобы из 2 см превратиться в 0,2 мм надо гораздо больше физических проблем решить, чем из землеройки в слона или обратно

Насмотрелся я на этих личинок которые растягивают себе на две несерьезные линьки... огромуную мягкую опу. И как им потом приходится некулюже ползая на спине эту опу волочить к окукливанию. Жуть! Таки жить могут только там, где хищники рыщут слабо - между корнями пня или в сердцевине дерева. А там уже размеры лимитируются размерами полостей и количеством еды. У тех же голометабола, которые живут открыто, линьки вполне серьезные, несмотря на мягкотелость. Почитайте, к примеру, про "сон" шелкопрядов. Ну и всякая палка о дух концах - столько куколок погибает от самых разных напастей, что многим гемиметабола и в кошмарах не снилось...

Это, к сожалению, попытка доказать, почему именно готовые современные маленькие виды не могут ВНЕЗАПНО стать большими. Они уже эволюционировали как маленькие существо со всеми эволюционными приспособлениями. Насекомые очень пластичны и при необходимости дают самые разнообразные приспособленческие реакции.

Мне тоже кажется, что линька является главной проблемой насекомых. А на счет дыхания...

Допустим, рассмотрим систему дыхания у обычной медоносной пчелы. Через дыхальца воздух поступает в крупные трахеи, оттуда - в воздушные мешки, оттуда - в мелкие трахеи и далее распределяется по тканям тела за счет диффузии. При этом движение воздуха в воздушные мешки происходит принудительно, в то время как распространние воздуха от воздушных мешков и крупных трахей к тканям - за счет диффузии.

ИМХО, система воздушных мешков может решить главную проблему трахейного дыхания - ограничение на расстояние, которое воздух может пройти за счет диффузии. Если сделать густую сеть крупных трахей, заканчивающихся мешками, и отделять от них мелкие глухие трахеи, то воздух по крупным трахеям может перекачиватсья принудительно, по мелким - за счет диффузии. При этом если сеть крупных трахей будет достаточно густой, то проблему диффузии насекомое обойдет. Ни и контрольный вопрос, а сможет ли гигантское насекомое перекачать достаточное количество воздуха?

Давайте прикинем... В 1 литре человеческой крови содержится до 300 мл кислорода. В 1 литре воздуха - 210 мл кислорода. То есть кровь переносить кислорода лишь чуть-чуть лучше, чем воздух... Но ведь воздух значительно легче прокачать через сосуды из за меньшего сопротивления. Это легко проверить, попробовав продавить через трубку сначала воду, потом такой же объем воздуха. Значит при той же разнице давлений гигантское насекомое сможет перекачать больше воздуха, и лучше снабжать ткани кислородом, чем позвоночные с их гемоглобином.

И только линька не дает насекомому вырасти большим.