La familia Ursidae es una de las nueve familias incluidas en el suborden Caniformia, los carnívoros "similares a perros", dentro del orden Carnivora. Los parientes vivientes más cercanos de los osos son los pinípedos y los musteloideos.4
Los siguientes rasgos sinapomórficos (derivados) apartan a los osos de otras familias emparentadas:
- presencia de un canal alisfenoide
- El proceso paroccipital es grande y no está fusionado con la bula timpánica
- La bula timpánica no está alargada
- El hueso lacrimal es vestigial
- Los dientes de la parte posterior son bunodontes y por lo tanto indican una diesta amplia, no son carnívoros estrictos (aunque taxones hipercarnívoros, o de estricto consumo de carne son conocidos en el registro fósil)5
- Los carnasiales son aplanados
Los osos modernos abarcan ocho especies en tres subfamilias: Ailuropodinae (monotípica con el oso panda), Tremarctinae (monotípica con el oso de anteojos), y Ursinae (que contiene seis especies divididas en uno o tres géneros, dependiendo de la autoridad científica).
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