昆虫是地球上物種多樣性最高的動物類群，目前全球已正式命名的昆虫超過100萬種，這與它們具翅、能飛有直接的關系。關於有翅昆虫的起源時間以及三類有翅昆虫（蜉蝣目、蜻蜓目和翅可折疊的新翅類）之間的系統發育關系卻長期懸而未決，這一“古翅類難題”困擾了昆虫學家百余年之久。近日，中國科學院南京地質古生物研究所蔡晨陽團隊聯合南京師范大學生命科學學院周長發團隊，利用我國豐富多樣的現生蜉蝣物種，結合最新的系統發育基因組學和分歧時間估算等分析手段，聚焦有翅昆虫早期輻射演化研究，重點解決懸而未決的“古翅類難題”，提出了這一難題的最新有力答案，並描繪出一幅時間和譜系均清晰完整的昆虫起源與早期演化圖景。

該研究成果實現了四方面創新突破：新測定了我國16種蜉蝣基因組，實現規模化類群覆蓋﹔古翅類單系性獲得多重証據支持，基本解決古翅類難題﹔利用信號解剖與數據模擬分析法，揭示原有研究的不足﹔結合現有昆虫化石與分子鐘數據，更新有翅類起源時間。

論文第一作者、南京古生物所博士生王業浩介紹，本研究厘清了蜉蝣目、蜻蜓目以及可折翅新翅類昆虫之間的親緣關系。同時，厘清了系統誤差來源：蜻蜓和蜉蝣親緣關系長期不穩定是由不完全譜系分選和基因樹估算誤差共同導致。研究展現了有翅昆虫的早期演化圖景：有翅昆虫分化之后，古翅類與新翅類迅速走向不同的演化道路、佔據不同生態位。新翅類演化出獨特的翅折疊機制，而古翅類則特化出剛性翅基，實現了高性能的直接飛行，最終共同塑造了當今自然界有翅昆虫的飛行和多樣性格局。