在这些水生昆虫的体表延伸出了一些丝状或者是片状的结构，具有很大的表面积，内部是充满着气管，可以吸收水中的溶解氧，排放二氧化碳 。这种次生的腮状器官呢被称为气管塞 。气管塞由肌肉控制，可以灵活的摆动，提高气体交换效率 。许多石炭剂有吃昆虫的虫腹部都发现了类似气管塞的附属结构，似乎呢也印证了这个假说 。对于浮游虫的解剖也可以发现它们腹部的外塞拥有一套完善的肌肉神经 。
气管系统可以在神经的控制下运动 。但是呢，到目前为止，无论是现存肿或是化石种，都还没有发现胸部生有气管塞的水生昆虫 。而这个理论呢还必须回答其他的一些疑问，到底是什么推动了从气管塞到的转变？在飞行真正出现之前，这个过渡状态的器官，它又是做什么用的呢？当然，现在依然只能猜测，比如说强，又或者是体温的调节 。气管塞起源说的核心是水生质虫，它们呢既不会从树冠上跳跃滑翔，也没有办法吸收或者是散发热量 。
气管塞可能是负责划水游动，但考虑到昆虫的体型，水面张力的影响以及水下推进和空气推进的巨大差异，所以很难想象它们像飞鱼那样跃出水面，最终获得飞行的能力 。当然，还有一种有趣的可能，一些早期昆虫可能生活在水面上，把尚未成型的当做风帆，借助风力漂游 。这种情况呢在一种现代的石身上也得到了印证 。它们的很短，无法飞行，但它们会根据风向和风力来调整的开合和角度，在水面上滑行，有点儿像帆船 。不过，无论哪种假说，最终被证实，毋庸置疑的是在试探记昆虫最终飞上了天空，地球迎来了第一批翱翔者 。纵观地球生物史，昆虫的演化无疑是极其成功的，即使抛开他们极强的适应性和繁殖能力不谈，单看他们所表现出来的飞行技巧，那也绝对是如今生物界的翘楚 。
这一点相信只要你观察过蜜蜂注视过蜻蜓或是追打过苍蝇，就一定深有体会 。但就翅膀和身体的比例而言，在会飞的动物当中，昆虫的翅膀呢挺迷你的，但是它们却有着惊人的翅膀振动速度 。这一点远飞翼龙，鸟类蝙蝠之流所能比拟 。它们的振翅频率高的惊人，蚊子胡风，苍蝇那样烦人的嗡嗡声也是由此而来 。在观察昆虫的飞行之后，科学家们发现，不同种类的昆虫震动翅膀的频率也各不相同，而且相差极大 。比如说双翅类，膜翅类和翘翅类的昆虫，翅膀振动的频率极高 。研究人员利用连续快速摄影机和高速电影拍摄机等仪器把它们飞行时的动作拍摄下来 。分析之后呢是发现了许多意想不到的情况 。蝗虫每秒钟能够震动翅膀18次，这在昆虫当中绝对属于慢的，但这也要比鸟类拍动双翼的速度高的多 。其他的昆虫，它们的震翅速度就更加了得了 。
比如雄风每秒能够震翅110次，普通的苍蝇每秒可以达到180次，蜜蜂更是达到了236次 。金龟子每秒能够震动翅膀587次 。还有一种非常小型的昆虫文瑞，它们振动翅膀的频率竟然是达到了每秒700~1000次 。这真的是一种不可思议的超高速度 。在高速摄像机的镜头下，昆虫翅膀的运动还展现出了非常复杂的一面，这绝对不是简单的上下震动，而是充满了复杂的扭曲和旋转 。从空气动力学的角度来说，这让翅膀周围的气流产生了复杂的涡流 。昆虫在演化的过程中形成如此神奇的飞行能力，要归功于它们控制翅膀的特殊结构 。像蝗虫或者是蜻蜓之类的昆虫是利用翅膀根部肌肉的伸缩而使得翅膀震动，这样的震动方式频率较低 。
另外呢，像苍蝇，蚊子或是密封，则是利用其胸腔本身肌肉的弹性来震动翅膀，振动的频率呢也就高得多 。顺便说一下，苍蝇和蚊子之类的昆虫本来呢都有两对翅膀，但是在演化的过程当中，它们只剩下前面一对翅膀起着飞行的作用，而后面一对翅膀则已经退化，变成了两根棍状的附加器官 。可是奇怪的是，这两根不起眼的小棍儿却在这类昆虫的飞行当中起着极其重要的作用 。这对小棍具有非常灵敏的感觉，它们能够使得昆虫在飞行的时候保持平衡 。而如果把昆虫的这一对器官切去，那么昆虫也就再也无法飞行，往往还会迅速死亡 。或许昆虫正是借助着对于流体力学的深刻理解，最终成为了地球的真正霸主 。
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