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昆虫最早发现于志留纪，它的起源现在还没有定论。昆虫可能起源于虾、蟹所属的甲壳类的原始祖先，也可能起源于蜈蚣、千足虫所属的多足类的原始祖先。目前大部分科学家认为昆虫起源于前者。它是节肢动物演化史上最成功的类型，虽然经历了数次集群灭绝事件，但还是成功地一直演绎到今天。如果仅就数量和种类而言，昆虫无疑是地球上最成功的一个类群。
在石炭纪的谢尔普霍夫阶晚期（距今约3.2亿年），能飞行的昆虫就已大量出现；到石炭纪末期，很多现生有翅昆虫的祖先已经出现了。迄今发现的最早具有翅膀的昆虫化石，可能是产自苏格兰距今约4.1亿年的早泥盆世地层中的莱尼颚虫。不过，这个只有米粒大小的化石其实只是一只昆虫的一个前颚，无法复原其长相。莱尼颚虫上颚内侧形成了一个双凸的凹槽，这种特征只在有翅昆虫种类中出现，研究人员据此推测它可能是世界上最早的有翅昆虫。莱尼颚虫可能是靠咀嚼陆地植物的孢子和枝叶为生，但它的样子还无从知晓。
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