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プロテロテリウム科(学名: Proterotheriidae[1])とは、暁新世から鮮新世にかけて、南アメリカのみに生息していた絶滅した蹄を持った動物のこと。
プロテロテリウム科は、北アメリカないし、旧世界に分布していた、ウマ形亜目に類似した進化傾向があり、並行進化の好例である[2][3]。疾走に適するように進化をしており、頭骨の前後が長くなる。橈骨と尺骨、腓骨と脛骨の癒合、蹄の減少、四肢が長くなる、脊柱がまっすぐ、などがあるが、大型化はしていない[3]。また、少臼歯の大臼歯化などの類似点もあげられる[3]。鮮新世にパナマ地峡ができ、他の有蹄類と競合したことで絶滅した[4]。
形態もウマ形亜目に類似していて、進化した種は、脛骨と腓骨、橈骨と尺骨が癒合しており、少臼歯が大臼歯化、高歯冠化し、蹄が少なくなっている[2][3][5]。中新世のトアテリウムは指は完全な一本になっている[2]。これもウマ形亜目に酷似していて、眼窩と側頭窩を隔てる後眼窩骨弓があり、距骨の上部の関節が滑車のようになっている。臼歯は三日月状の咬頭がある[3]。
南アメリカにのみ分布[2]。
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