在我們的觀念中，多年來一直認為馬的進化是一個漸進的過程：在腳趾數量減少的同時，它的體形不斷增大，牙齒也逐漸從適合吃樹葉和林地植物轉變為適合吃草。然而，化石（盡管并不完整）卻告訴了我們與之相反的事實：物種的快速多樣化和滅絕。只有一根承重趾的馬和有三根承重趾的馬也曾生活在同一時期，盡管它們生活在不同的棲息地。這篇文章會告訴你一匹馬5600萬年的完整進化之路。
馬科現有的所有成員都屬于同一個屬：馬屬。然而，在過去的5600萬年中，生活在同一時期的馬科動物曾經多達12 個屬，它們的外形往往相差很大。
早期的馬科動物
與今天的馬科動物不同，早期的馬有多根腳趾，是生活在森林里的食草動物。始祖馬有相對較短的臉、低冠齒和三根承重趾，每一根腳趾的末端都是小蹄。始祖馬體形的變化很大——在長達17.5 萬年的全球變暖期內，它們體形縮小了30%，變得和貓差不多大小。當溫度再次降低時，它們則變大了，其體高達到50厘米左右。那些過去曾被認為是始祖馬牙齒和骨骼的化石，現在則被認為混入了其他物種的骨骼化石。其中一些物種具有馬的特征，另一些則沒有，科學家們認為只有前者是馬科動物。
中期的馬科動物
漸新馬生活在距今3000 多萬年前的北美洲。它們又被稱為間馬，因為它們兼具早期馬和現代馬的特點。在大約2000萬年前的中新世時期，氣候變得干燥，森林面積減小，草地面積增大。結果，馬科動物迅速多樣化，一些新物種體形變大了，另一些則體形變小了。到中新世末期（大約530萬年前），馬科動物的種類達到頂峰，有12個以上的屬。
有一段時間，北美洲的平原上既有單趾馬，也有多趾馬；既有吃樹葉的馬，也有吃草的馬。然而，只有那些食性和蹄子像現代馬一樣的物種存活到了今天。
草原古馬是最早吃草的馬種之一。它們生活在1000 多萬年前，體高約122 厘米（12 掌），像現代馬一樣有長長的臉，長著一排頰齒。腿變長，橈骨和尺骨合并，這些變化使它們能以更高效的方式獲得速度和耐力，從而有助于它們逃脫新進化出來的平原食肉動物的追捕。
有著長長的腿、像踩著高蹺的馬，比如三趾馬，出現在中新世初期。雖然這些食草動物有多根腳趾，但只有一根承重趾。它們的種族曾經非常興盛，存在了大約2200 萬年。它們趁著合適的時機，遷徙到了歐洲和亞洲。然而，隨著現代馬的出現，以及在洞斑鬣狗等捕獵者的捕食下，它們也滅絕了。
大約1200萬年前，一種類似于現代馬的單蹄馬——恐馬在北美洲出現。又過了800萬年，第一個馬屬物種才出現，但它們一出現，快速的多樣化便隨之而來。當晚上新世到更新世期間地球的氣溫下降時，它們就像其他馬科動物一樣，通過因海平面下降而形成的臨時陸橋向東半球遷徙。在那之后的某個時期——由于某個現在仍然未知的原因——北美洲所有的馬科動物都滅絕了。直到16世紀歐洲人引進現代馬，馬科動物才再次出現在北美洲。
現存的馬科動物
馬屬現存的成員可以分為非馬的斑馬與驢，以及馬。它們都是食草動物，只有一根功能正常的腳趾和一生都在生長的高冠齒。最著名的非馬馬屬動物是斑馬。斑馬皮毛上黑白相間的條紋很容易辨認，它們有三種——細紋斑馬、山斑馬和平原斑馬。北非和亞洲都有野驢，家驢就是從非洲野驢馴化而來的。
在馬種中，只有普氏野馬繼續生活在野外。在1969年最后一匹“真正”的野生普氏野馬消失后，人工捕捉飼養的普氏野馬被成功地放歸野外，重建了野外種群。另一種野生的馬屬動物——歐洲野馬在19 世紀就已經滅絕了。
馬最早被馴化是在6000 年前。從那以后，人們將它們與驢雜交以繁育騾子和驢騾，并為不同的目的繁育出不同的品種和類型，將它們運往世界各地。這導致了一些地方的驢和馬的野生種群數量激增，而這些地方之前從未出現過這些種群。
馬科各成員之間的關系
馬科動物和它們的近親（包括貘和犀牛）都屬于奇蹄目。下面這張圖顯示了現存的馬科動物（馬屬的所有成員）之間的關系。400多萬年前，它們分成了非馬的斑馬與驢，以及馬。從進化的角度來看，馬科中有些物種的分化是近期才發生的。
