¿Sería posible que un insecto se convirtiera en un gran carnívoro terrestre, y qué tendría que cambiar sobre un insecto que no sea el tamaño y la no vuelo para hacer esto?

Las viejas películas de ciencia ficción a veces involucran a insectos que se exponen a la radiación atómica y se convierten en depredadores gigantes como resultado. Esas películas pueden dar miedo.

El problema es que los diseños de cuerpos de insectos no funcionan si se hacen muy grandes.

Los insectos obtienen oxígeno por difusión simple. Obtienen oxígeno a través de pequeños agujeros, espiráculos. No necesitan un corazón porque el oxígeno puede viajar distancias cortas fácilmente. Eso funciona si el animal es pequeño pero no funciona para un animal grande. Eso se ve agravado por el hecho de que los esqueletos de insectos están en el exterior de sus cuerpos (exoesqueleto). Un animal más grande necesita un exoesqueleto más grueso que haría aún más difícil que el oxígeno viaje desde el exterior hacia el interior de sus cuerpos.

Entonces, los insectos grandes necesitarían un corazón y pulmones como nosotros.

Sus esqueletos están en el exterior de sus cuerpos. Eso les permite tener patas muy delgadas, pero los animales grandes necesitan patas gruesas porque son muy pesadas. Observe qué tan ancha es esta pata de elefante. Entonces, los insectos grandes necesitarían diferentes proporciones corporales, más cercanas a las nuestras.

Tener un esqueleto externo significa que los insectos tienen que descartar el viejo y obtener uno nuevo antes de que puedan crecer. Un animal grande colapsaría durante la muda, por lo que los insectos probablemente tendrían que convertir su esqueleto externo en uno interno como el nuestro.

Los esqueletos de insectos están hechos de quitina que no es lo suficientemente fuerte como para soportar un animal realmente pesado. Un insecto grande necesitaría un esqueleto hecho de minerales como el nuestro.

En este punto, hemos convertido los insectos en vertebrados como nosotros. Entonces, los insectos gigantes solo aparecerán en viejas películas de ciencia ficción.

La pregunta ha sido respondida bastante mejor de lo que podría poner aquí: ¿Por qué los insectos son tan pequeños?

Pero además del oxígeno, creo que el exoesqueleto también sería poco práctico después de cierto tamaño. La relación superficie / masa también afecta a los músculos: a medida que la circunferencia del músculo crece en 2 dimensiones, la masa y el peso aumentan en 3. Esto es lo que también limita el tamaño de los mamíferos terrestres, y es por eso que los elefantes se construyen con patas tan gruesas.

Con el tamaño cada vez mayor, los músculos deben volverse más fuertes, y a medida que se unen al exoesqueleto en los insectos, esto debería volverse más grueso, lo que pronto da como resultado un animal demasiado pesado para moverse. ¿Nota cuánto pueden llegar a ser los cangrejos terrestres más grandes? Su exoesqueleto consta de diferentes materiales que los insectos, por lo que primero sería necesario cambiar el exoesqueleto de quitina por uno más fuerte, e incluso con algún tipo de pulmones y sistema circulatorio, podríamos estar restringidos a algo como un gato doméstico de tamaño. En cualquier cosa más grande, la muda resultaría en una gota de un animal incapaz de moverse y finalmente sofocado por su propio peso. Los cangrejos se esconden después de mudar y el exoesqueleto comienza a endurecerse rápidamente; En un animal más grande, con un exoesqueleto más grande y mucho más pesado, incluso proporcionalmente al tamaño del cuerpo, este período sería prohibitivamente largo. Entonces, ¿no hay muda? Es posible que el exoesqueleto duro de crecimiento continuo no sea mecánicamente fácil de encontrar, o ya debería ser común con los artrópodos. Dicho esto, después de que ya hemos cambiado los órganos internos, la composición del exoesqueleto y el ciclo de vida (y, por lo tanto, el resultado no puede llamarse de buena fe un insecto), el punto de demasiado pesado para moverse todavía se produce antes del tamaño coincidiría con cualquiera de los mamíferos carnívoros terrestres grandes.

Como varios otros ya han mencionado, el ‘insecto’ (si aún pudiéramos llamarlo así) necesitaría pulmones. Junto con los pulmones, también necesitaría algo más que un simple tubo-corazón para hacer circular la ‘sangre’ (en realidad, la hemolinfa, para ser técnico). Probablemente también necesite pigmentos respiratorios (aunque algunos insectos ya usan hemocianina)

A pesar de lo que a menudo se afirma sobre los exoesqueletos, no hay razón para que un ser exoesqueleto no pueda crecer tanto como un ser humano (o más grande). Después de todo, usted y yo ya estamos a una mera capa de piel lejos de ser exoesqueleto alrededor del cráneo y el esternón. El principal impedimento sería la necesidad de mudar. Existen varias soluciones a este problema, como tener una etapa larval acuática, mudarse en segmentos pequeños o tener un exoesqueleto vivo que crece con el resto del cuerpo.

El tamaño de los insectos está restringido principalmente por el hecho de que no tienen pulmones, sino que usan la tráquea para proporcionar oxígeno a sus órganos. Estos son canales de aire ramificados.
Sin embargo, la mayoría de las larvas respiran a través de su piel, lo cual es ineficiente y parece limitar su tamaño. Se ha argumentado que cuando la tierra tenía un mayor nivel de oxígeno durante el período del Carbono, se desarrollaron insectos gigantes.
Entonces, los investigadores afirman que el tamaño de los insectos actuales está restringido por el tamaño de sus larvas.

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Entre muchas otras imposibilidades, necesitaría un tipo completamente diferente de sistema respiratorio y sistema musculoesquelético. El sistema respiratorio traqueal de los insectos no podría entregar O2 a los tejidos profundos y eliminar el CO2 de ellos, lo suficientemente eficiente como para soportar un diseño tan grande de insectanos. Tampoco creo que el sistema de tener un exoesqueleto duro con los músculos trabajando desde adentro funcione para un cuerpo de tal masa.

Necesitarían pulmones. Los insectos obtienen oxígeno del aire que se filtra en ellos, y la distancia que el aire puede llegar a cualquier parte es muy limitada. Una libélula larga puede obtener su oxígeno al ser muy delgada, por ejemplo. Pero sin un sistema para bombear aire gaseoso, los insectos del tamaño de grandes carnívoros son imposibles. Se asfixiarían.