(图片来源: MakroBetz/Shutterstock) 在学会飞翔之前，有翅昆虫必须先学会滑翔。科学家们表示，他们已经弄清楚了赋予昆虫翅膀的演化路径，从而解决了该领域长期存在的争论。研究人员通过基因技术回溯历史，发现如今的有翅昆虫曾经拥有用于下降的硬质、固定的前翅。“有翅昆虫……是第一个征服天空的动物群体，而昆虫翅膀的演化可以被认为是动物历史上最重要的事件之一，”领导这项新研究的德国耶拿市弗里德里希·席勒大学演化生物学家本杰明·威普弗勒 (Benjamin Wipfler) 说。这项发现意味着昆虫翅膀不像科学家们曾经认为的那样是在水生环境中演化而来的。
持久的争论
根据威普弗勒及其同事的说法，有翅昆虫是在陆地还是在水中演化而来是一个“尚未解决的重大问题”。许多研究人员声称，现代有翅昆虫的祖先进化于水中，因为未成年的蜉蝣和蜻蜓——两种早期分化的有翅昆虫——都具有水生生活方式。但化石记录并未提供任何明确的答案，而且直到现在，还没有人进行过解决这场争论所必需的分析。威普弗勒和一支国际科学家团队希望终结这场争论。研究人员利用迄今为止为此目的构建的最大数据集，仔细审查了来自 100 多个现存昆虫物种的 3,000 多个基因的蛋白质编码序列。这项分析使科学家能够创建一个有翅昆虫的家族树，从而识别出哪些群体彼此之间关系最密切。这使他们能够回溯时间，了解这些物种的共同祖先是什么样的。该团队还追踪了与昆虫身体结构、栖息地、饮食和社会行为相关的 100 多种性状的演化。
飞行控制
威普弗勒及其合作者今天在《美国国家科学院院刊》杂志上报道称，综合分析表明，今天有翅昆虫的最后共同祖先是陆生的。基于这项分析，该团队构建了一个关于这种陆生飞行昆虫祖先样貌的虚拟模型。“我们的研究现在表明（昆虫翅膀的演化）并没有发生在水生栖息地，”威普弗勒说。他继续说道，他们这项工作排除了之前认为翅膀是从帆或水下浮力器官发育而来的理论。科学家们说，虽然当代的有翅昆虫用翅膀飞行，但这很可能不是这种陆生祖先的情况。尽管它拥有类似翅膀的结构，但它们可能短得多，而且至关重要的是，它们是固定的，这意味着这些附肢对于驱动飞行是无用的。相反，威普弗勒及其同事认为，这种祖先利用翅膀从高处进行受控的滑翔下降。这与一些关于哺乳动物和其他生物如何发展出飞行能力的理论相似——允许短距离滑翔的附肢最终演变成了翅膀。一点一点地，昆虫获得了依靠自身动力飞行的能力——这很可能是地球上任何生物第一次这样做。
