汎節足動物
前口動物の中で、汎節足動物は鰓曳動物(エラヒキムシ)・線形動物(センチュウ)などと共に脱皮動物(Ecdysozoa)を成している。この類縁関係の単系統性はいくつかの形態学上の共通点(脱皮・3重のクチクラ・繊毛の欠如・アメーバ状の精子・螺旋卵割を行わない胚)、遺伝子発現、および数多くの分子系統解析に広く支持される。この系統関係に対立するものとしては、21世紀以前の古典的な体節動物(汎節足動物+環形動物)説、および2000年代前期の一部の分子系統解析に示唆される体腔動物(汎節足動物+脊索動物)説があった。しかし、これらの説は2000年代後期以降ではいずれも認められず、体節動物説は分子系統解析・遺伝子発現・発生学など多方面の進展により否定され(詳細は後述参照)、体腔動物説はモデルを改良された分子系統解析により、線形動物の速い進化速度の分子がもたらす誤推定(長枝誘引)として否定された。
なお、脱皮動物の中で、汎節足動物と他の動物群の類縁関係ははっきりしない。
知られる最古の化石汎節足動物は、約5億年前の古生代カンブリア紀(体の部分の化石は約5億2,900万 - 2,100万年前のカンブリア紀第二期、生痕化石は約5億3,700万年前のフォーチュニアン)まで遡れる。しかしこの地質時代で節足動物は既に繁栄し、現生汎節足動物のそれぞれのステムグループ(絶滅した基部系統)を表したと思われる古生物(葉足動物、後述)も多く知られ、汎節足動物の更なる古い起源が示唆される。分子時計モデルを基にした解析結果では、汎節足動物に至る系統はエディアカラ紀(約5億8,700万 - 5億4,300万年前)で他の脱皮動物と分岐したと推定される。
現生汎節足動物の3動物門である有爪動物・緩歩動物・節足動物のそれぞれの初期系統とその全ての最も近い共通祖先は、葉足動物(Lobopodians, Lobopodia)という絶滅した汎節足動物のグループに起源すると考えされる。葉足動物は一見して有爪動物に似た外見(同規的で長い体・環形の筋に分かれた表皮・葉足など)をもつため、21世紀以前では有爪動物のみに近縁とされてきた。しかし節足動物と緩歩動物的性質をもつ葉足動物が次々と知られる1990年代以降では、有爪動物だけでなく、節足動物と緩歩動物も側系統群の葉足動物から派生した説が徐々に広く認められ、かつて有爪動物的とされてきた葉足動物の特徴も、汎節足動物の共通祖先で既に出揃った祖先形質と見直されるようになった。1990年代後期以降、この進展は現生汎節足動物を中心にして進んだ脱皮動物説(前述参照)の情報と統合され、汎節足動物の起源と初期系統の進化にまつわる仮説は、次の新たな基準で再構築されるようになった。