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奇蹄类动物最早在5000万年前的始新世初期出现，可能是由踝节类等古老的有蹄类进化而来的，并且在第三纪中期时达到了其进化史的顶点，在世界上大部分地区盛极一时，以后便开始逐渐衰退，成为哺乳动物中走向衰亡的一个类群。奇蹄类动物从类似始祖马的原始祖先类型开始，主要向着3个不同的方向进化。一支是马形动物为主干的进化路线，包括绝灭了的古兽类、雷兽类和一直到现代生存的马类；另一支是向着有角的方向发展，包括貘类和犀牛类等；此外还有一支是向有爪的方向发展，包括已经绝灭的爪蹄兽类等。