Os ancestrais dos insetos, com múltiplos pares de apêndices ao longo do corpo, deram origem, há cerca de 400 milhões de anos, ao grupo Hexapoda, cujo número de pernas se estabilizou em três pares. Esse número parece ter valor adaptativo: com apenas duas pernas de cada vez no chão, um animal pequeno e revestido por um exoesqueleto rígido perderia a estabilidade. Com três pares de pernas, os insetos alternam dois tripés de apoio: enquanto a perna da frente e a de trás de um lado do corpo e a perna do meio do lado oposto ficam apoiadas no solo, as outras três avançam. Em seguida, as pernas que avançaram passam a formar o tripé de apoio, enquanto as demais se movem. Esse ciclo se repete, garantindo equilíbrio constante, sem exigir correções ativas de postura.

Mas por que os insetos não possuem mais pernas, como outros artrópodes? A resposta está relacionada à evolução e ao desenvolvimento do corpo. Os genes Hox Ultrabithorax (Ubx) e abdominal-A (Abd-A) são expressos nos segmentos abdominais do embrião e, nos insetos, evoluíram uma função de repressão que impede a formação de apêndices ali, restringindo as pernas funcionais aos três segmentos torácicos. Em alguns crustáceos braquiópodes, esses mesmos genes são expressos na mesma região do corpo, mas não reprimem os apêndices, permitindo pernas em múltiplos segmentos. Essa mudança na função das proteínas Hox está diretamente ligada à transição evolutiva para o plano corporal hexápode.

Evidências experimentais reforçam essa hipótese: em larvas do besouro Tribolium castaneum, silenciar apenas o gene Abd-A já provoca pequenas estruturas ectópicas no abdome; quando Abd-A e Ubx são silenciados juntos, chegam a se formar pernas completas nos segmentos abdominais. Ou seja, o número de seis pernas nos insetos resulta da combinação entre uma vantagem mecânica de locomoção, que impede reduções abaixo de três pares, e uma repressão genética que impede o surgimento de pares adicionais; moldado ao longo de centenas de milhões de anos de evolução.

A quantidade de pernas não é a única característica importante. As pernas dos insetos também apresentam adaptações relacionadas ao hábito de vida. Gafanhotos possuem pernas traseiras alongadas, adaptadas para saltar. Insetos aquáticos apresentam pernas que auxiliam na natação, enquanto insetos que vivem no solo podem ter pernas adaptadas para cavar. O louva-a-deus possui pernas anteriores modificadas para capturar presas. Essas adaptações revelam que a seleção natural atuou não só sobre o número de pernas, mas também sobre sua forma, favorecendo modificações que contribuíram para a adaptação dos insetos aos diferentes hábitos de vida.