似鳥龍科是在1890年由奧塞內爾·查利斯·馬什(Othniel Charles Marsh)所命名,似鳥龍科起初被分類於斑龍類(在當時為一種垃圾箱类群,包含任何中到大型獸腳亞目恐龍),但因為許多更多樣性的獸腳類恐龍被發現,似鳥龍科與其他獸腳類恐龍的真實關係有待解決;後來他們被移到虛骨龍類。在1976年,瑞欽·巴思缽(Rinchen Barsbold)認為似鳥龍科與其它恐龍相比相當獨特,因此將此科分類於個別的似鳥龍下目。在1990年代,似鳥龍下目與似鳥龍科的內容隨者不同作者的親緣分支分類法定義而有所改變。例如,保羅·塞里諾在1998年將似鳥龍科包含所有的似鳥龍下目恐龍;但後來將似鳥龍下目擴大範圍,成為一個基群演化支,並將先進的似鳥龍科置於似鳥龍下目之內,這個分類出現在2000年代早期的大部分文獻裡。
種系發生學
在1990年代早期,著名的古生物學家,例如托馬斯·霍爾特(Thomas R. Holtz Jr)假設出獸腳亞目與夾蹠龍類之間有緊密的關係;二足恐龍的上足部骨頭擠壓在一起,這是種奔跑的適應演化。在1994年,霍爾特將夾蹠龍類定義為:獸腳亞目之中,首隻發展出夾蹠腳掌的物種,以及牠們的後代。這群生物包含傷齒龍科、暴龍超科、以及似鳥龍下目。霍爾特後來在1996年與2000年,以支系作為基礎,重新將夾蹠龍類定義為:似鳥龍,以及獸腳亞目之中與似鳥龍有較近的最近共同祖先,而非與鳥類有較近共同祖先的所有物種。之後大部分科學家,包括霍爾特在內,認為夾蹠龍類並非一個天然演化支,並證實暴龍超科與傷齒龍科與虛骨龍類的親緣關係較近,而離似鳥龍下目較遠。自從夾蹠龍類改採似鳥龍作為基礎的狹隘定義,該名詞與似鳥龍下目相比顯得多餘,所以夾蹠龍類逐漸少用。
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