El límite superior en realidad está dictado por el nivel de oxígeno que se encuentra en la atmósfera, ya que los artrópodos respiran de tal manera que a medida que crecen, son menos capaces de absorber suficiente oxígeno para mantener su mayor tamaño corporal. La única forma de superar este límite es si el aire en sí es más rico de lo que es actualmente en la Tierra.
Así es como funciona. Algunos artrópodos pequeños simplemente absorben oxígeno a través de sus delgadas coberturas corporales. Las especies acuáticas más grandes respiran a través de branquias plumosas, parecidas a peces. Los insectos y algunos otros artrópodos terrestres respiran a través de un sistema de pequeños tubos corporales llamados tráqueas. El oxígeno se difunde desde el exterior a través de pequeñas aberturas en la pared del cuerpo y hacia este sistema traqueal por difusión.
Los insectos más pequeños no necesitan un sistema traqueal completo porque la relación superficie / volumen no necesita expandirse para que se produzca la difusión. Pero a la inversa, a medida que esas tráqueas crecen en proporción al aumento del tamaño del cuerpo, su área de superficie es proporcionalmente más pequeña y no pueden absorber suficiente oxígeno para respirar.
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Esto significa que en aquellos tiempos en el pasado cuando la atmósfera de la Tierra tenía más oxígeno, era posible que los artrópodos terrestres crecieran. Como puede ver en el cuadro a continuación, los niveles de oxígeno atmosférico se dispararon en el período carbonífero alrededor de 300 mya.
No es coincidencia, este fue también el período de tiempo en la historia de la Tierra cuando vivieron los artrópodos más grandes (ver más abajo).
