最近，比勒陀利亚大学的爱德华·斯内林教授和美国国家科学院的研究员们发表在PNAS上的一篇文章把“氧气限制假说”给推翻了。这个假说认为，大气中氧气含量高是巨型昆虫存在的原因。但他们发现，体型并不是主要由氧气决定的。以前人们觉得昆虫大是因为氧气多，小是因为氧气少。现在这个理论被证明是错的。爱德华·斯内林教授和他的团队通过研究发现，巨脉蜻蜓这种类似现代蜻蜓的掠食性昆虫，翼展超过70厘米，重达100克，它们的呼吸系统和哺乳动物不同。昆虫没有集中的肺和封闭的循环系统，它们通过气管系统呼吸。空气通过外骨骼上的特殊气孔进入体内，然后沿着气管向下流动，直到达到细小的气管末梢。这些气管末梢深埋在组织中，为线粒体提供氧气。 虽然昆虫可以通过弯曲身体主动将空气泵入和泵出气管，但这种泵送只在较大的气管里进行。在更细小的气管末梢里，氧气输送依靠被动扩散。扩散是一个非常缓慢的过程，随着昆虫变大，氧气需要传播的距离就越远。为了保持足够的氧气供应给深层组织，昆虫需要更多更宽的气管末梢。但这个结构存在一个临界点：如果昆虫变得太大，所需气管体积就会占用太多物理空间。给肌肉提供氧气的空间就会被挤占导致飞行能力严重受损。这项研究揭示了这个发现：虽然大气中氧气含量确实比以前高很多，但并不能完全解释巨型昆虫为什么能够存在如此庞大体型。这篇文章还指出能量代谢、捕食者压力等因素可能是限制昆虫体型的主要因素。 2021年爱德华·斯内林教授在比勒陀利亚大学主持研究的时候发现：巨型蜻蜓消失之谜并不是因为氧气少了。三亿年前古生代晚期巨型昆虫曾是天空的主宰。现在生物学家们通过实验发现，氧气限制假说并不完全正确。这项新研究给生物界带来了巨大的冲击：传统观念受到了严重挑战。对于我们了解生命演化进程有重要意义。 他们的研究表明：“斯内林、斯内林”给PNAS带来了新发现：昆虫体型不是受限于大气中氧气含量高还是低，“Edward Snelling”教授把这个问题提上了日程：“它们通过气管系统呼吸”。斯内林解释道：“空气中经过气孔进入昆虫体内”。“空气通过特殊气孔进入后沿着较大管道向下流动”。“在这里氧气输送依靠被动扩散”。“扩散非常缓慢”。“爱德华·斯内林”在这次研究中发现：“随着昆虫变大扩散挑战也变得更大”。他说：“更大昆虫需要更多更宽气管末梢”。“如果昆虫太大所需气管体积就会占用太多物理空间”。“给肌肉提供氧气空间就会被挤占导致飞行能力严重受损”。 这个发现推翻了传统观念：“氧气限制假说”不再是主要原因。“PNAS2021年的一篇研究表明”：“能量代谢、捕食者压力等因素可能是限制昆虫体型的主要因素”。