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牛科动物起源于中新世,是由原古鹿类分化的一支混杂而进步的支系,在上新世和更新世,向着很多复杂的适应辐射方向发展,欧亚大陆是它们早期发展的区域,以我国为中心的亚洲中部和东部地区是早期偶蹄类辐射的中心地区,很多牛科动物的化石在我国的上新世和更新世的地层中被发现,包括原始牛、水牛、野牛、羚羊和转角羚羊等。
在中新世时期的北美洲出现了叉角羊,是牛类分化出来的一支,体形似鹿,它们既有扁平而弯曲且不脱落的角,又有鹿角似的分叉结构,现在大部分种类已经绝灭,仍然生活在北美洲大陆的叉角羚则是叉角羊分化中残存的种类,被看作是介于鹿类与牛、羊类之间的一个类型。
在牛科动物中,一般将牛属、水牛属、倭水牛属、非洲野牛属和野牛属的动物通称为牛类,共有大约16种。牛类是哺乳动物中最后出现的一个类群,很可能起源于原始的羚羊类,随着进化过程,体形演变为高大而健壮,四肢粗壮,达到顶点的便是非洲野牛属和野牛属。牛类的共同特点是雄兽和雌兽头上都有表面光滑的角,并且紧靠着枕骨的两侧长出,角的基部远远地分开,吻边没有毛,尾巴较长,末端有簇毛串,眼睛前面和趾间没有臭腺,雌兽有4个乳头等。
牛属中共有8种,其中包括家牛和它的祖先原牛和瘤牛
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