Alle geflügelten Wirbeltiere haben Flügel, die untereinander und zu den Vorderbeinen der nicht geflügelten Wirbeltiere homolog sind. Aber was ist mit Insektenflügeln? Sind alle Insektenflügel homolog, und gibt es Homologien zwischen Insektenflügeln und Gliedmaßen von Wirbeltieren?
Insekten und Wirbeltiere sind extrem entfernt miteinander verwandt: Sie befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten der ältesten Spaltung unter bilateral symmetrischen Tieren. Ihr jüngster gemeinsamer Vorfahre lebte im Präkambrium und war mit ziemlicher Sicherheit wurmförmig und hatte überhaupt keine Gliedmaßen. Insektenflügel sind auf keinen Fall homolog zu Körperteilen von Wirbeltieren.
Die Evolution von Insektenflügeln ist ein etwas schwieriges Thema, da sie vor 350 Millionen Jahren bei Tieren stattfand, die sich nicht gut versteinern lassen. Wikipedia diskutiert mehrere mögliche Theorien darüber, welche Teile von Insekten ohne Flügel Homologe von Insektenflügeln sind. Derzeit scheint die Situation nicht gelöst zu sein.
Insektenflügel (und -beine) und Tetrapodenglieder sind analoge Strukturen. Insekten sind Protostomien, während Wirbeltiere Deuterostomien sind; Beide Linien trennten sich im Präkambrium von etwas, das einem Wurm ähnelt (einige Ediacara-Organismen, wie Kimberella, wurden als Protostome vorgeschlagen, während einige andere, wie Burykhia, vorläufige Manteltiere sind, die die nächsten lebenden Verwandten von Wirbeltieren sind). Die Arthropoden-Vorfahren von Insekten entwickelten Beine im Kambrium, während sich Tetrapodenglieder aus Flossen (unter Tetrapodomorphen über ein Tiktaalik-ähnliches Stadium) im späten Devon entwickelten, die sich selbst aus Falten entwickelten (die Brustflossen entwickelten sich zuerst innerhalb von Ostrakodermen im späten Kambrium oder Ordovizium, während die Bauchflossen bei Kieferfischen im Silur entstanden sind). Die Herkunft der Insektenflügel ist noch weitgehend unbekannt,
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