существует ли взаимосвязь между строением дыхательной системы у насекомых и их небольшими размерами?
Да, существует. Так как дыхательная система большинства насекомых трахейная и представлена множеством трахей, пронизывающих ВСЁ тело, что не позволяет насекомым достигать больших размеров.