¿Cómo tener un exoesqueleto limita el crecimiento de los artrópodos?

Las limitaciones que impiden que las especies alcancen las habilidades que poseen otros animales no se limitan a una sola variable biológica, química o fisiológica, sino a una multitud que trabaja en conjunto para producir el resultado final.

En el caso de los artrópodos, lo que limita su tamaño no es solo su exoesqueleto, sino también la concentración de oxígeno en la atmósfera. Los artrópodos no poseen pulmones, por lo que la única forma de que sus cuerpos reciban oxígeno para la respiración celular esencial es a través de agallas en algunas especies acuáticas o por difusión a través de sus delgadas capas corporales en especies terrestres o ambas.

El exoesqueleto de los artrópodos también resulta bastante pesado para su área de superficie en relación con el volumen general. Si fueran demasiado grandes y pesados, colapsarían por su propio peso. El único momento en que se inhibe dicha restricción es en los artrópodos acuáticos debido a la naturaleza del medio ambiente. Por lo tanto, los artrópodos acuáticos son capaces de alcanzar tamaños más grandes que sus contrapartes no acuáticas. El exoesqueleto también requiere muda de manera similar a cómo las serpientes mudan su piel. Este proceso no solo es engorroso para los artrópodos más grandes, sino que también los deja vulnerables durante el proceso.

Hubo un período en la tierra en el que los artrópodos eran mucho más grandes, aunque en aquel entonces, las concentraciones de oxígeno eran más altas y había un número menor de vertebrados depredadores terrestres, y la mayoría de los que existían eran mucho más pequeños. Así, los artrópodos fueron durante al menos un período de tiempo los animales dominantes en la tierra.

En cuanto a su pregunta sobre cómo la presencia de pulmones afectaría su tamaño … La respuesta es que es muy poco probable que exista tal escenario debido a diferencias fisiológicas conflictivas. Si los artrópodos desarrollaran pulmones, ya no serían clasificados como artrópodos.

En pocas palabras, un exoesqueleto tiene que arrojarse en pedazos grandes o de una vez. Para crecer, los artrópodos tienen un período corto de ser blandos y blandos donde pueden inflarse antes de que su nueva ‘armadura’ se endurezca.

En primer lugar, este es un momento de extrema vulnerabilidad, por lo que deben tener cuidado de esconderse durante este tiempo. Ser pequeño es bueno para esconderse 🙂

En segundo lugar, la ley del cubo cuadrado establece que cuanto más grande es algo, más afecta la gravedad tendrá un efecto proporcionalmente mayor que otras propiedades físicas como el soporte de la estructura. Una criatura blanda grande es exponencialmente más susceptible a los efectos de la gravedad que una pequeña.
La muda en el agua es una forma para que las especies superen este problema, ya que tener una densidad similar al agua es muy fácil. Por lo tanto, es posible que las especies terrestres con exoesqueletos regresen al agua para mudarse, pero esto los restringiría en términos de hábitat y sistemas respiratorios y de locomoción anfibios.

Y finalmente, los sistemas respiratorios de los artrópodos también son un factor limitante importante en el crecimiento. No tienen pulmones y sistemas circulatorios como nosotros, por lo que llevar oxígeno a las diferentes partes del cuerpo generalmente depende de la difusión simple a través del tejido. Este método no escala bien. La era del Devónico fue una época de grandes artrópodos cuando había un suministro de oxígeno mucho más rico para que pudiera difundirse más rápido y más lejos.

De hecho, escribí una novela sobre una criatura alienígena con un exoesqueleto que se moldeaba en pequeños parches para superar el problema estructural: Baby Blues – It Lives!