miniatura|450px|Evolución dos dinosauros
Os dinosauros evolucionaron a partir dunha única liñaxe de arcosauros hai entre 243 e 233 Ma (millóns de anos) a partir das idades Anisiana a Carniana, da parte final do Triásico. O dos Dinosauria é un clado ben fundamentado, presente nun 98% dos bootstraps filoxenéticos (análises que xulgan o grao de robustez dun clado nas árbores filoxenéticas). É diagnosticado por moitas características como a perda do óso posfrontal do cranio e unha crista deltopectoral alongada sobre o úmero.Weishampel, Dodson & Osmolska, 2004, The Dinosauria
En marzo de 2017 informouse dunha nova forma de clasificar a árbore familiar dos dinosauros, baseándose en novas e maiores evidencias que as que estaban dispoñibles anteriormente. De acordo con esta nova clasificación, os dinosauros orixinais, que se orixinaron hai 200 millóns de anos, eran animais pequenos, bípedes e omnívoros con grandes mans para agarrar. Os descendentes (dos dinosauros non aviarios) duraron ata hai 66 millóns de anos.
Orixe entre os arcosauros
O proceso que orixinou os Dinosauromorpha e os primeiros dinosauros verdadeiros pode seguirse a través dos fósiles dos primeiros Archosauria como os Proterosuchidae Erythrosuchidae e Euparkeria, cuxos fósiles datan de hai 250 Ma, a través dos arcosauros do Triásico medio, como Ticinosuchus de hai 232-236 Ma. Os crocodilos son tamén descendentes de arcosauros do Triásico medio.
Os dinosauros poden definirse como o último antepasado común de aves (Saurischia) e Triceratops (Ornithischia) e todos os descendentes dese antepasado. Con esta definición, os pterosauros e varias especies de arcosauros por pouco non son clasificados como dinosauros. Os pterosauros son famosos porque voaban nos ceos mesozoicos coas súas ás de pel e alcanzaron os maiores tamaños entre os animais voadores de todos os tempos. Entre os xéneros de arcosauros que tamén por pouco non son clasificados como dinosauros están Schleromochlus de hai 220-225 Ma, Lagerpeton de hai 230-232 Ma e Marasuchus de hai 230-232 Ma.
Primeiros dinosauros
Os primeiros dinosauros coñecidos eran predadores bípedes que medían de 1 a 2 metros de longo.
Os primeiros fósiles confirmados de dinosauros comprenden os dinosauros saurisquios (de 'pelve de lagarto') Nyasasaurus de hai 243 Ma, Saturnalia de hai 225-232 Ma, Herrerasaurus de hai 220-230 Ma, Staurikosaurus posiblemente de hai 225-230 Ma, Eoraptor de hai 220-230 Ma e Alwalkeria de hai 220-230 Ma. Saturnalia pode ser un saurisquio ou un prosaurópodo. Os outros son saurisquios basais.
Un dos primeiros dinosauros ornitisquios (con 'pelve de ave') é Pisanosaurus de hai 220-230 Ma. Aínda que Lesothosaurus data de hai 195-206 Ma, as súas características esqueléticas suxiren que se ramificou da liña principal de Ornithischia polo menos tan temperamente coma Pisanosaurus.
center|600px
A. Eoraptor, un saurisquio temperán, B Lesothosaurus, un ornitisquio primitivo, C Pelve de Staurikosaurus (saurisquio), D Pelve de Lesothosaurus
Nesta figura vese claramente que os primeiros saurisquios lembraban os primeiros ornitisquios, pero non a crocodilos modernos. Os saurisquios distínguense dos ornitisquios por reter a configuración ancestral dos ósos da pelve. Outra diferenza atópase no cranio, o cranio superior dos ornitisquios é máis sólido e a articulación que conecta a mandíbula inferior é máis flexible; ambas son adaptacións ao herbivorismo e ambas poden verse xa en Lesothosaurus.
Saurisquios
Deixando á parte os Saurischia basais, o resto dos Saurischia dividíronse en Sauropodomorpha e Theropoda. Os Sauropodomorpha divídense en Prosauropoda e Sauropoda. Os camiños evolutivos que seguiron os Theropoda son moi complicados. O libro The Dinosauria (2004), unha obra de referencia importante sobre dinosauros, divide os Theropoda nos grupos Ceratosauria, Tetanurae basais, Tyrannosauroidea, Ornithomimosauria, Therizinosauroidea, Oviraptorosauria, Troodontidae, Dromaeosauridae e Avialae basais. Cada grupo ramificouse do tronco principal nunha data máis tardía. Ver o artigo Clasificación dos dinosauros para consultar as interrelacións detalladas entre eles.
Sauropodomorfos
Os primeiros sauropodomorfos foron os prosaurópodos. Coñécense fósiles de prosaurópodos desde finais do Triásico a inicios do Xurásico (227-180 Ma). Podían ser bípedes ou cuadrúpedes e desenvolveran pescozos e colas longos e cabezas relativamente pequenas. Tiñan lonxitudes de 2,5 a 10 m e eran primariamente herbívoros. Os primeiros prosaurópodos, como Thecodontosaurus de hai 205-220 Ma, aínda conservaban a posición bípede ancestral e grandes cabezas en proporción ao corpo.
Estes evolucionaron orixinando os saurópodos, os cales convertéronse en herbívoros cuadrúpedes xigantes, algúns dos cales alcanzaron lonxitudes de polo menos 26 m. Entre as características que definen este clado está unha proporción entre a lonxitude das extremidades anteriores respecto das posteriores maior do 0,6. A maioría dos saurópodos aínda tiñan patas posteriores máis longas que as anteriores; unha notable excepción é Brachiosaurus, cuxas patas anteriores longas suxiren que evolucionaran para alimentarse de árbores altas como fan as xirafas de hoxe en día.
Os saurópodos fósiles encóntranse desde os tempos dos primeiros dinosauros ata o evento de extinción do Cretáceo–Paleoxeno, desde hai 227 a 66 Ma. A maioría dos saurópodos coñécense desde o Xurásico, para ser máis precisos entre hai 227 e 121 Ma.
Os saurópodos do Cretáceo forman dous grupos. Os Diplodocoidea viviron desde hai 121 a 66 Ma. Os Titanosauriformes viviron desde hai 132 a 66 Ma. O último clado consta de series de subgrupos aniñados, os Titanosauria, os Titanosauridae e os Saltasauridae. Tanto os Diplodocoidea coma os Titanosauriformes descenden dos Neosauropoda, os máis temperáns dos cales viviron hai uns 169 Ma.
Os saurópodos son famosos por seren os animais terrestres máis grandes que existiron e por teren cranios relativamente pequenos. O agrandamento dos prosaurópodos e saurópodos ata orixinar estes xigantes e o cambio na lonxitude do cranio ilústrase nos seguintes gráficos.
600px 600px
Os dinosauros utilizados para crear estes gráficos son (en orde coronolóxica): Eo Eoraptor; prosaurópodos Ri Riojasaurus, Pl Plateosaurus, Yu Yunnanosaurus, Ms Massospondylus, Ji Jingshanosaurus, An Anchisaurus, Lu Lufengosaurus, Yi Yimenosaurus; e saurópodos Sh Shunosaurus, Om Omeisaurus, Mm Mamenchisaurus, Ce Cetiosaurus, Dc Dicraeosaurus, Br Brachiosaurus, Eu Euhelopus, Ap Apatosaurus, Ca Camarasaurus, Dp Diplodocus, Ha Haplocanthosaurus, Am Amargasaurus, Ar Argentinosaurus (aprox.), Bo Bonitasaura, Q Quaesitosaurus, Al Alamosaurus, Sa Saltasaurus, Ra Rapetosaurus, Op Opisthocoelicaudia, Ne Nemegtosaurus.
Coa excepción de Argentinosaurus (incluído para encher un oco no tempo), estes gráficos mostran só a lonxitude dos saurópodos dos cales se coñecen esqueletos fósiles case completos. Non se mostran outros saurópodos moi grandes (ver Tamaño dos dinosauros#Saurópodos) porque estes só se coñecen por esqueletos moi incompletos. A proporción lonxitude do cranio-corpo é moito maior en Eoraptor que nos saurópodos. O cranio máis longo no gráfico é o de Nemegtosaurus, que non se cre que fose un saurópodo especialmente grande. O cranio de Nemegtosaurus atopouse preto dun esqueleto sen cabeza de 11 metros de longo dun Opisthocoelicaudia e suxeriuse que poderían ser a mesma especie, pero ver Nemegtosauridae.
As relacións entre a evolución dos grandes herbívoros e a das grandes plantas permanece confusa. Aproximadamente o 50% das plantas da época dos dinosauros eran coníferas; incrementáronse en número no Triásico ata que se estabilizaron hai uns 190 Ma. As cícadas formaron o segundo grupo máis grande ata hai uns 120 Ma. Os fentos estaban presentes en número bastante constante durante todo este tempo. As plantas con flor empezaron a aparecer hai uns 120 Ma e ao final do período substituíran as cícadas. Todos os dinosauros herbívoros parece que foron afectados negativamente polo evento de extinción de finais do Xurásico.
Terópodos
Con gran diferenza, os primeiros fósiles de Theropoda (sen contar os saurisquios basais) son os Coelophysoidea, que inclúen Coelophysis e outros, desde finais do Triásico e inicios do Xurásico, hai 227-180 Ma. A análise cladística ás veces conecta estes co grupo chamado Ceratosauria. As principais características de ambos son cambios na cintura pelviana e patas posteriores que difiren entre os sexos. Outros ceratosaurios apareceron primeiro a finais do Xurásico no oeste de Norteamérica.
A estes seguíronos os Tetanurae basais, cuxos fósiles se atoparon desde o Xurásico medio ata máis do final do Cretáceo temperán hai de 180 Ma a 94 Ma. Teñen unha ringleira de dentes maxilares relativamente curtos. Non todos se ramificaron na liña que daría os celurosauros ao mesmo tempo. Entre os tetanuros basais están os megalosáuridos, espinosáuridos, un clado diverso de alosauros e varios xéneros de afinidades menos seguras, incluíndo Compsognathus. Coa excepción de Compsognathus son de corpo grande. Os alosauros forman un clado diferenciado de longa vida que comparte varias características craniais. Inclúen os ben coñecidos Allosaurus e Sinraptor entre outros.
A gran radiación de Theropoda en moi diferentes clados de Coelurosauria debeu ocorrer a mediados de finais do Xurásico, porque Archaeopteryx xa existía hai nuns 152-154 Ma, e as análises cladísticas mostraron que moitos outros grupos de Coelurosauria se ramificaron antes desa época.Senter, P. (2007). "A new look at the phylogeny of Coelurosauria (Dinosauria: Theropoda)." Journal of Systematic Palaeontology, () As evidencias fósiles da China suxiren que os primeiros dinosauros emplumados apareceron entre os primitivos Coelurosauria. Os máis primitivos deles, por exemplo, o tiranosauroideo Dilong, tiñan plumas que eran simplemente fibras co interior oco que serían útiles para o illamento térmico pero inútiles para voar.
Ósos ocasionais e análises cladísticas apuntan a unha ramificación temperán dos Tyrannosauroidea a partir dos outros Theropoda, ocorrida no Xurásico medio, aínda que non aparecen esqueletos case completos antes de Eotyrannus desde hai 121-127 Ma, e os moitos parentes estreitos do propio Tyrannosaurus non aparecen ata hai 84 Ma, preto do final do Cretáceo tardío.
Os fósiles de Ornithomimosauria coñécense desde hai 127 a 65 Ma. A rama máis temperán saída da liña dos Ornithomimosauria crese que foi a de Harpymimus.
Os Therizinosauroidea son terópodos pouco comúns porque case todos son vexetarianos. Coñécense Therizinosauroidea fósiles desde hai 127 a 65 Ma.
Os manirraptores inclúen os Oviraptorosauria, Deinonychosaurs e birds. Caracterízanse por ter unha ulna cunha diáfise curva.
Os fósiles de ovirraptosaurios coñécense desde hai 127 a 65 Ma. Teñen un cranio sen dentes que está extremadamente modificado. O esqueleto ten unha cola moito máis curta do normal.
Os deinonicosauros, denominados así pola súa segunda deda do pé moi alongada e con forma de media lúa, están estreitamente relacionados coas aves. Comprenden dúas familias, Troodontidae e Dromaeosauridae. Coñécense fósiles de troodóntidos desde hai 127 a 65 Ma. Teñen un corpo de constitución máis lixeira e extremidades máis longas. O primeiro fósil de troodóntido coñecido noemado é Sinornithoides. Os dromeosáuridos fósiles coñécense desde hai uns 127 a 65 Ma coa excepción de Utahraptor. Os restos esqueléticos de Utahraptor son de hai uns 127-144 Ma. Isto é interesante porque de acordo cunha análise estatística recente, Utahraptor está aproximadamente tan lonxe do terópodo ancestral coma é posible estar, máis lonxe que Archaeopteryx. Os dromeosáuridos teñen unha segunda deda máis grande; esta familia inclúe dinosauros moi coñecidos como Dromaeosaurus, Deinonychus e Velociraptor.