लगभग 300 मिलियन वर्ष पहले, पृथ्वी आज जैसी दिखती है उससे बहुत अलग दिखती थी। उस समय, महाद्वीप एक महाद्वीप में जुड़े हुए थे जिसे पैंजिया कहा जाता था। भूमध्य रेखा के पास विशाल कोयला दलदल वन थे। वातावरण में ऑक्सीजन की मात्रा आज के स्तर से काफी अधिक थी। इस प्राचीन भूमि पर बार-बार जंगल की आग भड़कती थी। मछलियाँ समुद्र में पनपीं, और उभयचर, प्रारंभिक सरीसृप और विशाल तिलचट्टे सहित विभिन्न आर्थ्रोपोडों ने भूमि पर अपना स्थान ले लिया। और हवा में, कीड़ों ने आसमान पर राज किया, कुछ प्रजातियाँ विशाल आकार तक बढ़ गईं, जो उनके आधुनिक समकक्षों से कहीं अधिक थीं।
इन उड़ने वाले कीड़ों में, लगभग 45 सेंटीमीटर के पंखों वाले मेफ्लाई जैसे कीड़े और 70 सेंटीमीटर तक के पंखों वाले विशाल "ड्रैगनफ्लाई जैसे" कीड़े होते हैं। इन विशाल कीड़ों को, जिन्हें अक्सर सामूहिक रूप से "ग्रिफ़िन" कहा जाता है, पहली बार कैनसस में बारीक-बारीक तलछटी चट्टानों में अच्छी तरह से संरक्षित जीवाश्म छापों से पहचाना गया था और लगभग सौ वर्षों तक इसका अध्ययन किया गया है। लंबे समय से, मुख्यधारा का दृष्टिकोण यह रहा है कि ये विशाल कीड़े अस्तित्व में हो सकते हैं क्योंकि उस समय वायुमंडल में ऑक्सीजन की मात्रा अब की तुलना में लगभग 45% अधिक थी, जो विशाल कीड़ों को सहारा देने के लिए आवश्यक परिस्थितियाँ प्रदान करती थी। हालाँकि, नेचर में प्रकाशित एक हालिया अध्ययन "उच्च ऑक्सीजन से विशाल कीड़े पैदा होते हैं" की इस क्लासिक व्याख्या को चुनौती देता है।
1980 के दशक में, वैज्ञानिकों ने प्राचीन वायुमंडल की संरचना के पुनर्निर्माण के लिए तरीके विकसित करना शुरू किया। संबंधित प्रौद्योगिकियों से पता चला है कि लगभग 300 मिलियन वर्ष पहले वायुमंडलीय ऑक्सीजन सामग्री में उल्लेखनीय वृद्धि हुई थी। 1995 में, नेचर में प्रकाशित एक अध्ययन ने औपचारिक रूप से उच्च ऑक्सीजन की इस अवधि को विशाल कीड़ों के अस्तित्व से जोड़ा, इस परिकल्पना का प्रस्ताव दिया कि "विशाल कीड़ों को अधिक ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, और एक उच्च-ऑक्सीजन वातावरण इस आकार को संभव बनाता है।" यह विचार कीड़ों की अनोखी सांस लेने की विधि पर आधारित है: कीड़ों में फेफड़े नहीं होते हैं, लेकिन वे ऑक्सीजन के परिवहन के लिए श्वासनली प्रणाली पर निर्भर होते हैं - पूरे शरीर में शाखाओं वाली श्वासनली का एक नेटवर्क, जो अंत में छोटे श्वासनली बनाता है, और ऑक्सीजन उड़ान की मांसपेशियों में एकाग्रता ढाल के साथ फैलती है। लंबी दूरी तक प्रसार की सीमित दक्षता के कारण, शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला कि आज की कम वायुमंडलीय ऑक्सीजन स्थितियों के तहत इतने विशाल उड़ने वाले कीड़ों को बनाए रखना मुश्किल होगा, इसलिए आधुनिक वायुमंडलीय वातावरण में विशाल कीड़ों को "अप्राप्य" माना जाता है।
नया शोध एक अलग तस्वीर पेश करता है। प्रिटोरिया विश्वविद्यालय के एडवर्ड (नेड) स्नेलिंग के नेतृत्व में एक टीम ने कीड़ों के शरीर के आकार और उड़ान की मांसपेशियों में श्वासनली नलिकाओं की संख्या के बीच संबंधों का व्यवस्थित रूप से विश्लेषण करने के लिए उच्च-रिज़ॉल्यूशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग किया। उन्होंने पाया कि अधिकांश कीट प्रजातियों में, श्वासनली नलिकाएं आम तौर पर उड़ान की मांसपेशियों की मात्रा के 1% से अधिक नहीं होती हैं। इस नियम को 300 मिलियन वर्ष पहले की विशाल "ग्रिफ़ॉन मक्खियों" पर भी लागू किया जा सकता है, जिनमें 60 सेंटीमीटर से अधिक या 2 फीट तक के पंखों वाले पंख भी शामिल हैं। इसका मतलब यह है कि उड़ान की मांसपेशियों के भीतर ऑक्सीजन आपूर्ति संरचनाएं ज्यादा जगह नहीं लेती हैं, और कीड़ों के पास भारी संरचनात्मक लागत का भुगतान किए बिना जरूरत पड़ने पर श्वासनली नलिकाओं की संख्या बढ़ाने के लिए "विकासवादी गुंजाइश" होती है।
इसके आधार पर, शोध दल ने बताया कि कीड़ों की उड़ान की मांसपेशियों को ऑक्सीजन की आपूर्ति मूल रूप से वातावरण में ऑक्सीजन के स्तर से सीमित नहीं है। यदि वायुमंडलीय ऑक्सीजन का स्तर वास्तव में कीड़ों के अधिकतम आकार पर "कड़ी ऊपरी सीमा" है, तो बड़े कीड़ों में हमें उड़ान की मांसपेशियों के श्वासनली नलिकाओं में स्पष्ट "प्रतिपूरक वृद्धि" देखनी चाहिए। स्नेलिंग ने कहा कि यद्यपि बड़े कीड़ों में मुआवजे की एक निश्चित डिग्री वास्तव में देखी जाती है, जब समग्र संरचना में देखा जाता है, तो यह मुआवजा बहुत सीमित होता है और यह इंगित करने के लिए पर्याप्त नहीं है कि वायुमंडलीय ऑक्सीजन सामग्री अकेले शरीर के आकार की ऊपरी सीमा निर्धारित करती है।
आगे प्रदर्शित करने के लिए, शोधकर्ताओं ने कीड़ों की तुलना पक्षियों और स्तनधारियों से भी की। पक्षियों और स्तनधारियों के हृदय की मांसपेशियों के ऊतकों में, ऑक्सीजन के परिवहन के लिए उपयोग की जाने वाली केशिकाएं कीड़ों की उड़ान की मांसपेशियों में श्वासनली नलिकाओं की तुलना में लगभग दस गुना अधिक जगह घेरती हैं। अध्ययन में भाग लेने वाले एडिलेड विश्वविद्यालय के प्रोफेसर रोजर सेमोर ने बताया कि यदि ऑक्सीजन परिवहन वास्तव में कीड़ों के शरीर के आकार पर मुख्य बाधा है, तो ऊपरी शरीर के आकार की सीमा को तोड़ने के लिए कीड़ों में रीढ़ की हड्डी जैसे श्वासनली नलिकाओं में निवेश को "काफी बढ़ाने" की क्षमता होती है। यह तुलना एकल कारण व्याख्या को और कमजोर करती है कि उच्च ऑक्सीजन विशाल कीट के शरीर के आकार को निर्धारित करती है।
बेशक, कुछ वैज्ञानिकों ने चेतावनी दी है कि वायुमंडलीय ऑक्सीजन का स्तर पूरी तरह से "संदेह को दूर नहीं किया गया है।" कीट के शरीर के अन्य हिस्सों में, या ऑक्सीजन परिवहन श्रृंखला के शुरुआती चरणों में, ऑक्सीजन अभी भी शरीर के आकार को सीमित कर सकती है। इसलिए, यह परिकल्पना कि "ऑक्सीजन कीड़ों के शरीर के अधिकतम आकार को सीमित करती है" अभी भी कहना मुश्किल है, पूरी तरह से उलट दिया गया है। हालाँकि, नए शोध से स्पष्ट रूप से पता चलता है कि, कम से कम उड़ान की मांसपेशियों के भीतर श्वासनली नलिकाओं के प्रसार में, विशाल कीड़ों के अस्तित्व का निर्धारण करने में ऑक्सीजन एक महत्वपूर्ण कारक नहीं है। इसने शोधकर्ताओं को इस खुले प्रश्न का उत्तर देने के लिए अन्य संभावित स्पष्टीकरणों पर ध्यान देने के लिए मजबूर किया है कि कीड़े एक बार इतने बड़े कैसे हो गए और अंततः वे गायब क्यों हो गए।
वर्तमान चर्चा में, उल्लिखित कुछ वैकल्पिक कारकों में शामिल हैं: जैसे-जैसे विकास आगे बढ़ता है, कशेरुकी शिकारियों में वृद्धि होती है, और पक्षियों, सरीसृपों आदि से शिकार का दबाव कीड़ों के शरीर के आकार के विकास पर गहरा प्रभाव डाल सकता है; साथ ही, कीट एक्सोस्केलेटन की यांत्रिक शक्ति की ऊपरी सीमा भी एक निश्चित शरीर के आकार के पैमाने पर एक संरचनात्मक "छत" बन सकती है, जिससे शरीर के आकार को और बढ़ाने की व्यवहार्यता सीमित हो जाती है। हालाँकि, इन परिकल्पनाओं में वर्तमान में मात्रात्मक साक्ष्य का अभाव है जिसे "हाइपरॉक्सिया सिद्धांत" के रूप में व्यापक रूप से स्वीकार किया जाता है और अभी भी भविष्य के शोध द्वारा सत्यापित किए जाने की आवश्यकता है। यह निश्चित है कि श्वासनली नलिकाओं और उड़ान मांसपेशियों का यह नया विश्लेषण प्राचीन विशाल कीड़ों की उत्पत्ति के रहस्य को और भी अधिक भ्रमित कर देता है।