Wings and flight apparatus in Palaeozoic insects

• Thesis title in Czech: Křídla a letový aparát paleozoického hmyzu
• Thesis title in English: Wings and flight apparatus in Palaeozoic insects
• Key words: Insecta; Pterygota, aktivní let; křídelní žilnatina; srovnávací a funkční morfologie; evoluce
• English key words: Insecta; Pterygota, active flight; wing venation; comparative and functional morphology; evolution
• Academic year of topic announcement: 2025/2026
• Thesis type: dissertation
• Thesis language: angličtina
• Department: Department of Zoology (31-170)
• Supervisor: doc. RNDr. Jakub Prokop, Ph.D.

References

Alexander, D.E. 2018. A century and a half of research on the evolution of insect flight. Arthropod Structure & Development 47: 322–327.
Brodsky, A.K., 1994. The Evolution of Insect Flight. Oxford University Press, Oxford, New York, Tokyo 229 pp.
Grodnitsky, D.L. 1999. Form and function of insect wings: the evolution of biological structures. John Hopkins University Press, Baltimore, London: 1–261.
Hasenfuss, I.2008. The evolutionary pathway to insect flight: a tentative reconstruction. Arthropod Systematics & Phylogeny 66 (1): 19–35.
Kingsolver, J.G., Koehl, M.A.R. 1985. Aerodynamics, thermoregulation and the evolution of insect wings: Differential scaling and evolutionary change. Evolution 39 (3): 488–504.
Prokop, J., Nel, A., Engel, M.S. 2023. Diversity, form, and postembryonic development of Paleozoic Insects. Annu Rev Entomol 68: 401–429.
Wootton, R.J. 2003. Reconstructing insect flight performance from fossil evidence. Acta Zoologica Cracoviensia 46 (suppl. – Fossil Insects): 89–99.
Wootton, R.J., Kukalová-Peck, J. 2000. Flight adaptations in Palaeozoic Palaeoptera (Insecta). Biolocial Reviews 75:129–167.

Preliminary scope of work

Křídla jsou jednou z klíčových novinek v evoluci hmyzu a jejich vznik úzce souvisí se vznikem metamorfózy. Křídla se vyvinula do extrémní rozmanitosti forem, odrážející nejen různé způsoby letu, ale taktéž řadu dalších funkcí, jako je ochrana, signalizace, termoregulace apod. Rozhodujícím obdobím pro evoluci hlavních linií hmyzu a souvisejících plánů morfologie křídla bylo paleozoikum a rané mezozoikum. V té době se objevila většina hlavních konstrukčně odlišných plánů, ale některé také zanikly. Navzdory hojnosti křídel ve fosilním záznamu byla relativně malá pozornost věnována funkční interpretaci specializovaných morfologických struktur a mikrostruktur, letovému aparátu a letovým schopnostem prvních letců. Projekt by měl doplnit tyto mezery a objasnit význam různorodých morfologických a letových adaptací.

Preliminary scope of work in English

Wings are one of the key innovations in insect evolution and their origin is closely linked to the emergence of metamorphosis. Insect wings have evolved into an extreme variety of forms, reflecting not only different flight patterns, but also many other functions, such as protection, signaling, etc. The crucial period for the evolution of the major types of wing morphologies was the Paleozoic and early Mesozoic, when most of the known wing types appeared, but some also went extinct. Despite the abundance of wings in the fossil record, relatively little attention has been paid to the functional interpretation of their different designs, specialized morphological structures and cuticular microstructures, flight apparatus and flight abilities of the first fliers. This project aims to fill these gaps and to clarify the significance of different morphological and flight adaptations.