El insecto más antiguo conocido que se asemeja a las especies de Coleópteros actuales, data del periodo Pérmico Inferior (hace 270 millones de años), a pesar de que en tienen antenas de 13 segmentos, élitros de venación más desarrollada y surcos longitudinales más irregulares, y un abdomen ovopositor que se extiende más allá del ápice de los élitros.
El verdadero escarabajo antiguo, es decir, que tiene características que incluyen antenas de 11 segmentos, nervadura longitudinal periódica sobre los élitros, y genitales internos surgió a finales del Pérmico, durante la mayor extinción masiva de la historia, llamada el evento de extinción del Pérmico-Triásico, donde el 30% de todas las especies de insectos se extinguió, sin embargo, es la única extinción masiva de insectos en la historia de la Tierra hasta la actualidad.
Debido a la extinción del Pérmico-Triásico, quedan pocos registros fósiles de los insectos, incluyendo los escarabajos del Triásico Inferior (hace 220 millones de años). Alrededor de este tiempo, durante el Triásico Tardío, las especies mycetophagous, o comedores de hongos (por ejemplo el Cupedidae) aparecen en el registro fósil. En las etapas de los representantes del Triásico Superior, los algophagous, o especies que se alimentan de algas (por ejemplo Triaplidae y Hydrophilidae) comienzan a aparecer, así como los escarabajos depredadores acuáticos. Además aparecen los primeros gorgojos primitivos (por ejemplo Obrienidae), así como los primeros representantes de los estafilínidos (por ejemplo Staphylinidae), que no muestran diferencia marcada en el físico en comparación con especies recientes.
Durante el Jurásico (hace 210 a 145.000.000 Años) hubo un aumento dramático en la diversidad conocida del nivel familiar Coleóptera. Esto incluye el desarrollo y crecimiento de las especies de carnívoros y herbívoros. Se cree que las especies de la súper familia Chrysomeloidea se haya desarrollado en la misma época, que incluyen una amplia variedad de plantas huésped, que van desde las cícadas y coníferas, a las angiospermas. Cerca del Jurásico Superior, la parte de la Cupedidae disminuyó, sin embargo, al mismo tiempo la diversidad de los herbívoros, o especies fitófagas aumentó.
La mayor parte de las últimas especies de coleópteros fitófagos se alimenta de las plantas con flores o angiospermas. Se cree que el aumento de la diversidad de las angiospermas también influyó en la diversidad de las especies de fitófagos, que se duplicó durante el Jurásico Medio. Sin embargo, recientemente se han planteado dudas, ya que el aumento del número de familias de escarabajos durante el Cretácico no se correlaciona con el aumento del número de especies de angiospermas.
También en la misma época, numerosos gorgojos primitivos (por ejemplo Curculionoidea) y otros escarabajos (por ejemplo Elateroidea) aparecieron. Asimismo los primeros escarabajos de la joya (por ejemplo Buprestidae) están presentes, aunque eran más bien raros hasta el Cretácico.
Durante el Cretácico la diversidad de los Cupedidae y Archostemata disminuyó considerablemente. Los escarabajos depredadores (Carabidae) y escarabajos Rove (Staphylinidae) comenzaron a distribuirse en diferentes patrones: mientras que el Carabidae ocurrió predominantemente en las regiones cálidas, el Staphylinidae prefirió el clima templado. Del mismo modo, las especies depredadoras de Cleroidea y Cucujoidea, cazaban a sus presas bajo la corteza de los árboles, junto con los escarabajos de la joya. La diversidad de escarabajos de la joya se incrementó rápidamente durante el Cretácico, como lo fueron los principales consumidores de madera, mientras que los escarabajos de cuernos largos (Cerambycidae) eran más bien raros y su diversidad se incrementó sólo hacia el final del Cretácico Superior.
Los primeros escarabajos coprófagos se registraron en el Cretácico Superior y se cree que vivieron en los excrementos de dinosaurios herbívoros, no obstante todavía existe debate sobre si los escarabajos siempre estuvieron atados a los mamíferos durante su desarrollo.
El tiempo entre el Paleógeno y Neógeno, dio lugar a los escarabajos actuales. Durante este tiempo, los continentes comenzaron a situarse a donde los vemos hoy. Y alrededor de hace 5.000.000 años se formó el puente terrestre entre América del Sur y América del Norte, y es entonces cuando se inició el intercambio de fauna entre Asia y América del Norte. A pesar de que muchos géneros y especies ya existían durante el Mioceno, su distribución difería considerablemente de la actual.
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