最早和最原始的真兽类是食虫动物,它们可能是所有其他有胎盘哺乳动物的祖先。真兽类从食虫动物这一主干向各个不同方向辐射出众多的进化支系。在哺乳动物各目之间大约有8个类群可以分辨出来。它们是: 1.一些目显得和某些原始有胎盘类如食虫类有一定的亲缘关系,包括食虫类本身。蝙蝠,这种空中的哺乳动物其特化程度已经发展到超出食虫动物了;皮翼目来源于食虫动物;灵长目是从食虫动物起源的,想在很原始的灵长类和食虫类之间画出一条分明的线是很困难的;纽齿目,第三纪早期哺乳动物中的一个很局限的目,似乎也以食虫动物为祖先。
2.早期食肉哺乳动物,古食肉类起源于食虫动物祖先。食肉目,现在世界上还生存着的食肉类,也许是和它们原始的古食肉类前辈们紧密地联接起来的。
3.鲸类和海豚类由于适应海洋生活而极端特化,因此和所有其他哺乳动物有着明显的区别,它们可能起源于古食肉类。
4.踝节目,原始有蹄哺乳动物,与某些早期古食肉类有共同的起源。踝节目本身在哺乳动物系统发生上占有重要位置,它是有蹄(很广义地)哺乳动物巨大阵营的基干。奇蹄类的祖先可能是踝节类,在新生代大部分时间里,在南美生存的至少有三个目的有蹄哺乳动物也如此,它们是南美有蹄目、滑距骨目和闪兽目。有证据证明这些哺乳动物是在早第三纪,当南美变成岛屿大陆以后从踝节类祖先独立发展出来的,而这些踝节类祖先则是在南美分离出来以前从北方迁徙过来的。另外两个绝灭了的有蹄哺乳动物中的南美类群:异蹄目和焦兽目,也可能起源于踝节类。钝脚目,特别是北美和亚洲的,是一目巨大而原始的有蹄哺乳动物,可以容易地看出是从踝节类基础上演化出来的。偶蹄哺乳动物同样可能是起源于踝节类祖先。裂齿目,早第三纪哺乳动物中很局限的一个目,理论上也与踝节类联系。最后,管齿类具有的各种骨骼特征可以证明它们最终也是溯源于踝节类的。
5.兔形目,家兔和野兔,外貌和习性和啮齿类很相似,然而却是一个独立的哺乳动物目,它可能起源于踝节类。
6.啮齿类是现代哺乳动物中不仅个体数而且种类都最多的,有可能它们的祖先和真兽——食虫类的基干有关系。
7.哺乳动物中另一个孤立的目就是贫齿目——食蚁兽、犰狳和它们的亲属。这些典型的南美哺乳动物的最早祖先似乎是最遥远的北美早第三纪的古贫齿类,而古贫齿类本身的起源,只能推测是从原始真兽类主干进化来的。
同样,旧大陆的鳞甲类的化石史是很不清楚的,也是一个很孤立的哺乳动物类群。
8.最后,有一类群哺乳动物,虽然它们的成员在外形和适应上很不相同,然而可以根据它们的形态构造把它们联系起来。它们是长鼻目、海牛目、索齿目、蹄兔目、可能还有重脚目。
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