昆虫是地球上最早掌握动力飞行的动物，其翅的演化是它们成功征服天空的关键。然而，全球性的灾难事件如何影响这种精细的演化过程？是推动创新，还是设置障碍？为了回答这个问题，中国科学院动物研究所白明研究员团队将目光投向了一种跨越石炭纪至白垩纪的古老昆虫——Permopsocida二叠啮虫目，这类昆虫生存时间恰好经历了地球历史上最严重的二叠纪末大灭绝以及的白垩纪被子植物革命，是研究演化与灭绝相互作用的完美“时间胶囊”。

跨越亿年的演化追踪：解码翅里的生存智慧

作为最早掌握飞行能力的动物类群之一，昆虫的翅形态演化是解读其适应环境变化的关键线索。二叠啮虫目昆虫作为见证多起地质灾难的“活化石类群”，其跨越石炭纪至白垩纪的化石记录，为研究大灭绝对生物演化的影响提供了独特窗口。

白明研究员团队通过整合全球化石数据库（PBDB）与自建样本库，研究涵盖二叠纪至白垩纪所有物种，构建了一套“几何形态测量+多维度差异指标”的定量分析体系。通过提取化石翅的形态空间信息，精准重建了该类群翅形的亿年演化轨迹。

三大关键发现：揭秘二叠纪大灭绝后的“逆袭之路”

演化三阶段：二叠纪大灭绝成形态转折分水岭

这项研究明确了二叠啮虫目昆虫翅形演化的“扩张—瓶颈—转向”三阶段模式：石炭纪至二叠纪，昆虫翅形态差异持续扩大，展现出多样化探索；二叠纪末大灭绝事件后，三叠纪出现明显的“形态瓶颈期”，形态多样性大幅收缩；进入侏罗纪至白垩纪，形态差异逐步回升，远超灭绝前水平。

补偿性适应：翅“瘦身”实现功能升级

大灭绝后，该类群并未演化出复杂的飞行结构，而是走上了“功能补偿”之路。研究表明，经历了二叠纪大灭绝之后，二叠啮虫目昆虫翅逐渐向着“细长化+集中化”的方向协同演化，这样的变化更适合被动滑翔或节能的扑翼飞行，弥补了翅基骨片、翅连锁等结构的缺陷。

生态耦合：裸子植物古老同盟

研究还发现，二叠啮虫目的形态多样性恢复轨迹，与裸子植物的多样性动态高度同步，却与早期被子植物辐射解耦。这表明该类群与裸子植物存在长期协同演化关系，在二叠纪大灭绝事件后的生态恢复中，这种稳定关联成为其存活的重要支撑。然而在被子植物辐射扩张的阶段，虽然Permopsocida具备一定的传粉能力，但已经无法与同时期的其他传粉昆虫竞争，因此逐渐走向灭绝的边缘。

科学启示：幸存不等于成功，古老优势亦可成“夺命枷锁”

二叠啮虫目像是一次在漫长地质时间尺度上运行的“自然实验”，其结果为当今全球变化下的生物多样性保护提供了“漏洞预警”。

1.揭示脆弱性根源：物种的灭绝风险不仅取决于当前面临的威胁强度，更取决于其演化历史是否已埋下“结构性脆弱”的种子。那些历史上经历过种群瓶颈、生态关系单一的类群，可能更脆弱。

2.如何定义保护对象：保护生物学不能只关注当前的“濒危状态”，还需评估物种的“演化弹性”——即其突破自身结构限制、适应新环境的内在潜力。

3.警示“生态陷阱”：人类活动导致的栖息地破碎化和气候变化，可能正在为许多生物制造新的、更快的“人类世生态陷阱”，重演远古的悲剧。

该项研究近期发表于国际著名地质学期刊《Gondwana Research》上，中国科学院动物研究所李升博士为论文的第一作者，中国科学院动物研究所白明研究员为论文的通讯作者，湖南科技大学梁飞扬副教授，首都师范大学姚云志教授、任东教授、硕士生杨霄玥，美国Smithsonian学会史宗冈博士参与该研究。该研究得到国家自然科学基金、中国科学院动物研究所动物多样性保护与有害动物防控全国重点实验室、湖南省教育厅科学研究项目的支持。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.gr.2025.12.009

论文信息：Sheng Li, Feiyang Liang, Xiaoyue Yang, Chungkun Shih, Yunzhi Yao, Dong Ren, Ming Bai*, Mass extinction constrained and redirected flight evolution in Permopsocida, Gondwana Research, 153 (2026) 284–290

二叠啮虫目翅形演化的多维度综合分析