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中生代是以恐龍爲代表的爬行動物異常繁盛的時代，但哺乳動物的先驅已經在2.2億年前的三疊紀晚期與恐龍一起出現在地球上。所以，即使論資排輩，哺乳動物也並不在恐龍的後面。
中生代是以恐龍爲代表的爬行動物異常繁盛的時代，但哺乳動物的先驅已經在2.2億年前的三疊紀晚期與恐龍一起出現在地球上。所以，即使論資排輩，哺乳動物也並不在恐龍的後面。但恐龍出現之後，很快發展爲一個龐大的家族，而哺乳動物的早期演化卻是不溫不火。很多中生代的哺乳動物不能被歸入現生哺乳動物類羣，所以也被稱爲廣義的哺乳動物或哺乳型動物。隨後在侏羅紀出現了真正意義的哺乳動物，它們逐步發展，纔有了今天哺乳動物的原獸類、有袋類和真獸類三大類羣。中生代的哺乳動物與恐龍一路同行，經歷了1.6億多年的風風雨雨，這段時間比哺乳動物佔據統治地位的整個新生代的時間都要長，所以說哺乳動物超過2/3的演化過程是在中生代進行的。因此，中生代哺乳動物雖然數量和種類不多，但卻極其重要。
最早的哺乳動物起源於爬行類中的獸孔類，其代表如三疊紀晚期生活在北美洲的暗王獸，侏羅紀早期生活在中國的中國尖齒獸，但它們的化石材料都不完整。更可靠的哺乳動物標本則屬於侏羅紀早期的摩爾根齒獸。它的個體很小，頭骨只有2～3釐米長，整個體長不超過15釐米。與摩爾根齒獸同類的化石在歐洲、北美洲、南非和中國都有發現，如小賊獸、巨帶獸和孔耐獸等，這些獸類的體形、身體比例和生活方式與現生哺乳動物鼩鼱相似，夜間攀爬在樹木的小枝葉上捕食昆蟲。這一類早期哺乳動物的纖細下頜骨由單一的齒骨組成，然而下頜內側存在一條溝，其中保留着代表爬行動物特徵的骨化的麥氏軟骨的殘餘。所以，摩爾根齒獸尚不能被歸入現生的哺乳動物類。
中生代還生活着一些哺乳動物演化中的旁支生物，例如對齒獸，其牙齒的特點是臼齒齒冠上三個主要的齒尖排列成比較對稱的三角形。中國遼寧早白堊世的張和獸就是一種對齒獸，它的前肢爲半趴臥式姿態。現生哺乳動物的四肢直立於身體之下，而爬行動物的四肢位於身體兩側。因此，張和獸的運動方式處於從爬行動物向哺乳動物過渡的階段，所以是一個重要的發現。可惜的是，對齒獸和現在的哺乳動物走了不同的演化道路，它們並沒有留下後代。
