昆蟲無處不在——在空中、地面上、地下，有時在你的房子和食物中。然而，在已知的化石記錄中，在 3.85 億年前到 3.25 億年前之間，卻沒有任何昆蟲。已知最早的昆蟲化石是一種 3.85 億年前的無翅生物，看起來像蠹魚。但在接下來的 6000 萬年裡，連一隻蜻蜓、蚱蜢或蟑螂都沒有。
這個所謂的六足動物斷層長期以來一直困擾著古生物學家，因為今天的昆蟲幾乎存在於所有可以想象的陸地棲息地中。一種假設認為，窒息性的低氧水平阻止了昆蟲多樣性在斷層期間的飆升，這些生物只有在生命之氣增加後才大量繁殖。
但斯坦福大學的古昆蟲學家桑德拉·沙查特解釋說，對大氣氧水平理解的進步正在挑戰這一觀點，她領導了一項最近的研究，該研究模擬了六足動物斷層期間氣體的可用性。根據這項發表在1月份《英國皇家學會學報B》上的研究，當時的大氣氧氣含量遠高於之前的認為。
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琥珀中的真菌蚋。圖片來源：倫敦自然歷史博物館Alamy
沙查特的研究結果與早期研究之間的分歧源於她的團隊使用了更新的大氣資料，而現在可以廉價而高效地收集這些資料。“如果這些結果得到證實，我們可以排除低氧水平作為解釋斷層的一種可能性，”英國布里斯托大學的古生物學家耶穌·洛薩諾·費爾南德斯說，他沒有參與這項新工作。
沙查特和她的團隊梳理了一個公共古生物學資料庫中的化石資訊，並意識到在斷層之後出現的許多昆蟲化石有一些特別之處：它們有翅膀。這很可能是幫助六足動物多樣性起飛的特徵；有翅昆蟲可以迅速逃離捕食者，並獲得原本無法獲得的食物，例如樹葉和其他昆蟲。“斷層僅僅是一個更大時間間隔的尾聲，在這個時間間隔中，昆蟲在陸地上非常稀有，因為翅膀尚未起源，”沙查特說。
現在困擾沙查特的謎團是昆蟲的翅膀是如何進化出來的；在斷層之後發現的最早的飛行昆蟲似乎已經非常多樣化。“我們在化石記錄中發現的最早的兩種有翅昆蟲——它們彼此之間的差異之大，簡直超乎你的想象，”她說。那麼，翅膀的起源一定存在於斷層本身之中。在斷層中的某個地方，可能存在尚未被發現的化石，這些化石可以揭示昆蟲是如何成為最早飛上天空的動物的。