L'évolution des chiens domestiques s'est faite sur une longue période, durant laquelle les loups et les chiens ont continué de se reproduire entre eux, ce qui rend les analyses des fossiles de canidés et de leur ADN complexes.
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En examinant des fossiles de canidés, les chercheurs peuvent examiner les caractéristiques morphologiques, comme la taille et l'emplacement des dents, la taille et la longueur du museau et des mâchoires, ainsi que la forme du crâne, et les comparer avec des individus modernes.
Les fossiles de chiens anciens se caractérisent notamment par des crânes et des museaux courts, des dents encombrées et + petites (en raison du museau raccourci), ainsi que des palais et des crânes plus larges.