Tiểu não
Giải phẫu so sánh và tiến hóa

Các luồng thông tin đi trong tiểu não tương tự nhau ở tất cả các lớp động vật có xương sống, bao gồm cá, bò sát, chim và động vật có vú. Ở động vật chân đầu cũng có cấu trúc tương tự tiểu não, chẳng hạn như bạch tuộc. Bằng chứng này cho thấy tiểu não thực hiện các chức năng quan trọng đối với tất cả các loài động vật có não.
Có sự khác biệt đáng kể về kích thước và hình dạng của tiểu não ở các loài động vật có xương sống khác nhau. Ở động vật lưỡng cư, tiểu não ít phát triển, còn ở cá mút đá và Myxinidae, tiểu não hầu như không thể phân biệt được với thân não. Mặc dù tủy-tiểu não (hay còn gọi là gai-tiểu não) có mặt trong nhóm động vật này, nhưng cấu trúc tiểu não chỉ là các cặp nhân nhỏ tương ứng với tiền đình tiểu não. Kích thước tiểu não tăng dần theo thứ tự: bò sát, chim và động vật có vú. Tiểu não chứa các thùy lớn, sóng đôi và gấp nếp được tìm thấy ở người là đặc trưng của động vật có vú. Còn tiểu não các nhóm động vật khắc chỉ là một thùy duy nhất, hoặc trơn hoặc có rãnh. Ở động vật có vú, tân tiểu não là phần chiếm nhiều khối lượng của của toàn bộ tiểu não, nhưng ở các động vật có xương sống khác, cấu trúc có tỷ trọng lớn nhất thường là tủy-tiểu não.
Tiểu não của lớp Cá sụn và liên lớp Cá xương có kích thước lớn và phức tạp. Tiểu não cá khác với tiểu não động vật có vú về cấu trúc bên trong: Tiểu não cá không chứa các nhân tiểu não sâu riêng biệt như là động vật có vú. Thay vào đó, tế bào Purkinje cho sợi chiếu đến một loại tế bào riêng biệt phân bố trên vỏ tiểu não, loại tế bào này không thấy ở động vật có vú. Ở họ Cá mũi voi (một họ cá nước ngọt), tiểu não lớn hơn đáng kể so với phần còn lại của não. Phần lớn nhất của nó là một cấu trúc đặc biệt gọi là van nhỏ (valvula) có cấu trúc đều đặn khác thường và nhận được phần lớn luồng thông tin đầu vào từ cơ quan cảm nhận dòng điện (electrosensory).
Đặc điểm nổi bật của tiểu não động vật có vú là tiểu não phình ra các thùy bên, mà tương tác chủ yếu của nó là với vỏ não mới. Khi loài khỉ tiến hóa thành loài vượn, hai thùy bên iếp tục phình ra, song song với đó là thùy trán của vỏ não mới cũng tăng kích thước. Ở loài vượn người cổ đại và loài Homo sapiens đến giữa kỷ Băng Hà , tiểu não vẫn tiếp tục phình rộng, nhưng thùy trán phình ra nhanh hơn. Tuy nhiên, giai đoạn tiến hóa gần đây nhất của loài người thực sự có thể liên quan đến sự gia tăng kích thước tương đối của tiểu não, vì vỏ não mới giảm kích thước trong khi tiểu não vẫn phình rộng. So với phần còn lại của não, kích thước của tiểu não người đã tăng lên trong khi kích thước của đại não giảm đi. Do quá trình phát triển và thực hiện vận động, khả năng thị giác-không gian và học tập diễn ra trong tiểu não, ở một khía cạnh nào đó, sự phát triển của tiểu não được cho là có tương quan với khả năng nhận thức của người. Các bán cầu bên của tiểu não ở cả người và vượn hiện nay lớn hơn 2,7 lần so với ở khỉ. Những thay đổi này về kích thước tiểu não không có mối tương quan tới khối lượng cơ lớn hơn. Như vậy sự phát triển của tiểu não có mối tương quan chặt chẽ với sự phát triển của phần còn lại của não hoặc các hoạt động thần kinh diễn ra trong tiểu não rất quan trọng trong quá trình tiến hóa của họ Người. Do vai trò của tiểu não trong các chức năng thuộc lĩnh vực nhận thức, tiểu não tăng kích thước có thể đóng vai trò trong tiếp thu nhận thức.