thumb|right|200px|Diversidad de antenas. La evolución ha producido gran variedad de formas en insectos.
El conocimiento actual de la evolución de los insectos se basa en estudios en las siguientes ciencias: biología molecular, morfología de los insectos, paleontología, taxonomía de los insectos, evolución, embriología, bioinformática y ciencias de la computación. Con base en todos estos estudios se estima que la clase Insecta se originó aproximadamente hace 480 millones de años, en el Ordovícico, al mismo tiempo que aparecieron las plantas terrestres. Los insectos evolucionaron a partir de un grupo de crustáceos. Los insectos más tempranos carecían de alas. Los primeros insectos voladores aparecieron aproximadamente hace 400 millones de años en el Devónico, siendo los primeros animales en adquirir dicha capacidad. El fósil más antiguo que indiscutiblemente pertenece a este grupo es Rhyniognatha hirsti encontrado en Escocia cuya edad se estima entre 407 a 396 millones de años. Desde entonces las condiciones climáticas cambiaron repetidas veces, y con ellas la diversidad de insectos. Los Pterygota (insectos alados) sufrieron una radiación evolutiva significativa durante el Carbonífero (de 365 a 299 millones de años atrás), mientras los Endopterygota (insectos con metamorfosis completa) sufrieron otra igualmente importante durante el Pérmico (de 299 a 252 millones de años atrás).
La mayoría de los órdenes existentes de insectos se desarrollaron durante el Pérmico. Muchos de los grupos basales se extinguieron durante la extinción masiva del Pérmico-Triásico, el evento de extinción en masa más grande que jamás haya azotado nuestro planeta, la cual ocurrió aproximadamente hace 252 millones de años atrás. Los grupos que sobrevivieron a este evento evolucionaron durante el Triásico (de 252 a 201 millones de años atrás) para convertirse en lo que son esencialmente los grupos de insectos modernos que persisten hoy en día. La mayoría de las familias modernas de insectos aparecieron en el Jurásico (de 201 a 145 millones de años atrás).
En un importante ejemplo de coevolución, un gran número de insectos evolutivamente exitosos, especialmente himenópteros, lepidópteros y varios grupos de dípteros y coleópteros se desarrollaron conjuntamente con las plantas con flores durante el Cretácico (de 145 a 66 millones de años atrás).http://www.pnas.org/content/105/1/240.full,
La mayoría de los géneros actuales se desarrollaron durante el Cenozoico (aproximadamente 65 millones de años atrás). Muchos insectos de ese período se encuentran usualmente preservados en ámbar, en condición perfecta. Esto permite compararlos con los especímenes actuales, y muchos han demostrado ser miembros de un género existente.
Fósiles
miniaturadeimagen|Fósil de una Diptera Nematocera. Los fósiles de los insectos se han conservado por mucho tiempo y en diferentes formas. Un ejemplo sobre como lograban conservarse algunas partes de los insectos, son las alas; estas no se deterioran con facilidad; por eso es que las aves y arañas suelen dejar las alas después de devorar al resto de un insecto.Kukalova-Peck, J. 1992. Fossil History and Evolution of Hexapod Structures. En:The Insects of Australia, p.:1412-179. Melburne University Press. En el caso de los vertebrados terrestres lo que mejor se conserva generalmente son los huesos o restos óseos (o moldes inorgánicos de los mismos), porque se transforman en un mineral llamado apatita. De vez en cuando se encuentran momificados, pero en estos casos por lo general la edad sólo sobrepasa varios miles de años. Los fósiles de los insectos, en contraste, se conservan como réplicas tridimensionales, permineralizados, carbonizados y como inclusiones en ámbar, así como dentro de algunos minerales. En ciertos casos lo que se encuentra no es el insecto sino restos de nidos, daño a las plantas, etc., que evidencian la vida que llevaban, así como su comportamiento. Algunos fósiles han quedado cristalizados, así como restos fecales (coprolitos) y residuos en los suelos fósiles, ilustran el tipo de vida que tenían y el hábitat donde vivían. El comportamiento de los dinosaurios, por el contrario, se registra sobre todo como huellas y coprolitos.
El denominador común entre la mayoría de los yacimientos de fósiles de insectos y plantas terrestres han sido los lagos y áreas colindantes. Los insectos que llegaron a ser conservados lo lograron debido a que permanecieron en un lago. Estos hábitats circundantes por los vientos o conocidos como (alóctonos) preservaban a los fósiles. Cuando los insectos morían por ahogamiento ni los peces ni otros depredadores los devoraban por lo que se depositaban en el fondo, donde posteriormente eran preservados en los sedimentos del lago en condiciones adecuadas.Blas, M. et al. 1987. Artròpodes (II). Història Natural dels Països Catalans, 10. Enciclopèdia Catalana, S. A., Barcelona, 547 pp. ISBN 84-7739-000-2 Incluso se podían preservar en el ámbar o la resina fósil de los árboles aunque este procedimiento requería un medio acuoso lacustre o de agua salobre con el fin de preservarse.Kukalova-Peck, J. 1992. Fossil History and Evolution of Hexapod Structures. En:The Insects of Australia, p.:1412-179. Melburne University Press. Sin protección en sedimentos anóxicos, el ámbar se desintegraría poco a poco a no ser que se encontrase enterrado en los suelos fósiles. Hay varios factores que contribuyen en gran medida a qué tipos de insectos se conserven, como la profundidad del lago, la temperatura y la alcalinidad, los tipos de sedimentos, si el lago estaba rodeado de bosque o vastas y sin rasgos salinas y si fue sofocado en la anoxia o altamente oxigenado. Hay algunas excepciones importantes al tema lacustre de insectos fósiles, siendo el más famoso las calizas de Solnhofen y Eichstätt en Alemania. Estos depósitos son famosos por ofrecer muestras del pterosaurios así como de la primera ave, conocida como la Archaeopteryx. Las calizas se formaron por un muy fino barro de la calcita que se asentó en los estancamientos, bahías hipersalinas aisladas de los mares interiores. La mayoría de los organismos en estas calizas, incluidos insectos raros, se han conservado intactos, a veces con las plumas y los contornos de las membranas de las alas suaves, lo que indica que hubo muy poca descomposición. Los insectos, sin embargo, son como moldes con poca degradación. En algunos casos, los óxidos de hierro se precipitaban alrededor de las venas de las alas, revelando un mejor detalle.
Hay muchas maneras diferentes en la que los insectos pueden ser fosilizados y preservados, entre estos están las compresiones y las impresiones, las concreciones y la replicación del mineral. Las compresiones e impresiones de fósiles se produjeron en las rocas del carbonífero en adelante. Las impresiones son como un molde de un insecto fósil, mostrando su forma, como plisado en las alas, pero por lo general poco o ningún color en la cutícula. Las compresiones conservan restos de la cutícula, por lo que el color distingue su estructura.
En situaciones excepcionales, las características microscópicas como microtriquios en escleritos y las membranas de las alas son aún visibles, pero la preservación de esta magnitud también requiere una matriz de grano excepcionalmente fino, como en lodos micríticas y tobas volcánicas. Debido a los escleritos artrópodos que se mantienen unidos por membranas y que se descomponen fácilmente, muchos artrópodos fósiles son conocidos solo por Escleritos aislados. Las concreciones son piedras con un fósil en el núcleo cuya composición química difiere de la de la matriz circundante, por lo general formado como resultado de la precipitación mineral de la descomposición de los organismos. El depósito más significativo consiste en varias localidades del Carbonífero Tardío Francis Creek esquisto de la Formación en Carbondale Mazon Creek, Illinois, que se compone de lutitas y capas de carbón que producen concreciones oblongas. Dentro de la mayoría de concreciones es un molde de un animal y, a veces una planta que es por lo general de origen marino.May R. Berenbaum. Bugs in the System. Insects and Their Impact on Human Affairs. (1995) Addison-Wesley Publishing Company, New York. ISBN 0-201-40824-4.
Cuando un insecto se sustituye parcial o totalmente por los minerales, por lo general completamente articulado y con fidelidad en tres dimensiones, se denomina replicación de mineral. Los insectos conservados de esta manera son a menudo, pero no siempre, preservados como concreciones, o dentro de los nódulos de los minerales que se formaron alrededor del insecto como su núcleo. Tales depósitos generalmente se forman donde los sedimentos y el agua están cargadas de minerales, y donde también hay una mineralización rápida de la canal por capas de bacterias.
Historia evolutiva El registro fósil de insectos se remonta a unos cuatrocientos millones de años en el Devónico inferior, mientras que los Pterygota (insectos alados) fueron sometidos a una radiación importante en el Carbonífero. Los Endopterygota sufrieron otra radiación importante en el Pérmico. Los sobrevivientes de la extinción en masa del límite evolucionaron en el Triásico a lo que son en esencia las órdenes modernos Insecta que persisten hasta nuestros días. La mayoría de las familias modernas de insectos aparecieron en el Jurásico y la diversidad de géneros probablemente se produjo en el Cretácico. Por el Terciario, existían muchos de los que siguen siendo los géneros modernos; por lo tanto, la mayoría de los insectos en ámbar son, de hecho, miembros de géneros existentes. Los insectos se diversificaron en unos cien millones de años hasta convertirse en formas esencialmente modernas.
La evolución de los insectos se caracteriza por una rápida adaptación a las presiones selectivas ejercidas por el medio ambiente, con una rápida adaptación siendo fomentada por su alta fecundidad y breves generaciones. Parece que las radiaciones rápidas y la aparición de nuevas especies, un proceso que continúa hasta nuestros días, dan como resultado que los insectos llenen todos los nichos ambientales disponibles.Graham, J. B., Aguilar, N. M., Dudley, R. & Gans, C. 1995. Implications of the late Palaeozoic oxygen pulse for physiology and evolution. Nature, 375: 117-120 (resumen) La evolución de insectos está estrechamente relacionada con la evolución de las plantas con flores. Las adaptaciones de los insectos incluyen la alimentación de flores y estructuras relacionadas, con un 20% de los insectos existentes en función de las flores, néctar o el polen como su fuente de alimento. Esta relación simbiótica es aún más fundamental en la evolución teniendo en cuenta que alrededor de dos tercios de las plantas con flores son polinizadas por insectos. Los insectos también son vectores de muchos agentes patógenos que incluso pueden haber sido responsables de la destrucción o de la extinción de algunas especies de mamíferos. En comparación con otros organismos, los insectos no han dejado un registro fósil particularmente robusto. Aparte de en ámbar, la mayoría de los insectos terrestres, sólo se han conservado en condiciones muy especiales, como en el borde de los lagos de agua dulce. Sin embargo, en ámbar, la edad es limitada ya que la producción de resina de árboles se desarrolló más tarde que los insectos más antiguos. Curiosamente, mientras que alrededor de un tercio de las especies no son insectos fósiles extintos, se cree que sólo uno de cada cien insectos son fósiles extintos.Velasquez,C.A., H. Dell'Orto Trivelli. 1983. Distribución e importancia de los insectos que dañan granos y productos almacenados en Chile. FAO, último acceso, 14-12-07. Trabajo en español
Devónico El Devónico fue un período relativamente cálido que probablemente carecía de glaciares para ofrecer una reconstrucción de la temperatura superficial del mar tropical implicando un valor promedio de en el Devónico.