为什么会有这么多种令人头皮发麻的小爬虫

如果你想通过发现一个新的动物物种而名留青史，那你实际上只能从一个地方起步：沙发底下，或者布满灰尘的窗台。如果仔细观察，你可能真会发现一种以前没人知道的昆虫。

科学家们每年大约会对2万个新的物种做出描述——大多数是无脊椎动物，其中有大约1万个是昆虫。

不管你喜欢还是讨厌，昆虫都是动物王国的成功传奇。在已知的动物中，有四分之三是昆虫，达到100万种的惊人数目，此外还有四五百万种尚未被发现。而脊椎动物的种类只有不到7万种。当今地球上活着的昆虫数量可能有1000亿亿之多，也就是说，地球上每一个人都能分到10亿多只。它们是第一批征服陆地的动物，大量分布在包括南极洲在内的每一片大陆上，似乎根本不会灭绝。简而言之，昆虫是地球上最成功的动物，无论是在陆上还是在空中。

石化的迷你森林

已发现的最古老的昆虫化石距今有4亿1000万年，那时生命正第一次尝试登陆。

这些化石埋藏在苏格兰莱尼村附近一片田野下面。莱尼燧石层是受到特殊保护的矿床或化石沉积层。当灼热而富含矿物质的水从火山泉中涌出并将途经的一切瞬间石化时，地层中包裹的那些东西便成了化石。

莱尼燧石层中充满了变成化石的生命，大多是微小的植物，但也有一些长着坚硬外甲的早期节肢动物，包括甲壳类、蜘蛛、螨、跳虫等。人们曾认为其中没有昆虫，但在2004年，古生物学家们在显微镜下发现了一些保存完好的口器，它们只可能来自昆虫。

而且不是随便哪种昆虫；这些口器看起来极为现代，这意味着当莱尼燧石层形成时，这些昆虫已经相当先进了。这将它们的起源回推到更早的时候。

至于它们是从什么东西演化而来，最初的猜测是多足纲节肢动物——该群体包括千足虫、蜈蚣等。如今则认为是多足甲壳类动物，即今天只生活在海岸洞穴中的水生盲眼甲壳动物。它们在大脑、神经系统和蛋白质等方面的相似之处表明，它们拥有一个古老的共同祖先。这暗示昆虫是在海陆的交界处演化出来的。

这里有怪物

大约3亿年前，昆虫的体型突然激增。例如，捕食动物的巨脉蜻蜓双翅张开可达70厘米。触发这一变化的是氧气。树木已经出现，由于没有什么生物能分解木材，所以它们不会腐烂。氧含量因此上升到31%，是当今世界的一半。昆虫通过微型气管呼吸，将氧气运送到它们的组织中，这决定了它们所能达到的体型。有了更多氧气，它们就能长得更大。

巨型昆虫一直延续到大约1亿5000万年前，当时它们的翼展突然缩小到一半。原因可能是一种新的捕食昆虫的飞行物种——鸟类出现了。

爬上陆地

这种想法得到了一项关于昆虫和其他节肢动物的大型基因研究的支持，该研究将昆虫纲的位置确定为紧挨着甲壳纲，并把它们的起源时间定于大约4亿8000万年前。这使它们成为最早在陆地上行走的生物之一。

登陆是一项艰巨的挑战，需要应对包括脱水、重力效应、呼吸、每日温度骤变和阳光等问题。尽管有坚韧的外甲，它们仍然花费了数百万年才演化成真正的陆生昆虫。当今一些最原始的物种，比如石目，仍然需要在潮湿的土壤中生存。

但陆地也提供了巨大的机遇。陆地上比海里食物更多，天敌更少。昆虫的演化实际上开始于大约4亿4000万年前的物种大爆炸。

随后的发展将它们带到了另一个层次：飞行。最古老的昆虫翅膀化石距今已有3亿2400万年，但在莱尼燧石层中发现的口器几乎可以肯定来自一类会飞的昆虫，由此可知，飞行很早就演化出来了。

在长达2亿年的时间里，昆虫一直统治着天空，直到翼龙出现。翅膀给了它们极大的推动，帮助它们寻找食物和配偶，拓殖新的栖息地，躲避天敌，调节体温。

昆虫正在酝酿一次更彻底的转变——也许是最重要的一次。大约3亿年前覆盖地球的沼泽森林的化石遗迹中有目前已知最早的经历完全变态的昆虫——正是经由这个过程，现代的毛虫变成了飞蛾和蝴蝶，蛆变成了丽蝇。

昆虫从根本上受制于它们坚韧的外甲。在完全变态之前，昆虫已经经历了一系列成长阶段，每个阶段都伴随着一次蜕皮，使类似于成体的幼虫能够逐渐变大。完全变态使昆虫的生命周期可以划分为不同阶段，幼虫专注于进食，成虫则专注于繁殖。这种革新卓有成效，如今超过八成的昆虫种类都是如此，包括某些极为成功的物种，比如甲虫、跳蚤、黄蜂、蜜蜂和蚂蚁等。

顽强的家伙

昆虫似乎也因为变态而不致灭绝。与其他东西一样，在毁灭了所有已知物种的90%的二叠纪生物大灭绝期间，昆虫也遭到重创。约有一半昆虫科消失了，但大都是非变态昆虫。变态昆虫几乎未受影响。二者的差异也许在于幼虫与成虫之间的过渡阶段，那时昆虫变成了蛹。蛹能忍受结冰、干燥等各种环境侵袭，面对环境压力非常坚强。

6500万年前，小行星撞击地球导致恐龙灭绝，而昆虫却轻松地度过了这一劫。或许，即使我们这些脆弱的人都消失了，顽强的昆虫也能安然度过我们所遭遇的任何事情，作为世界上最成功的动物继续其统治。