現今老虎的起源問題雖然還未全面摸清，但生物學家一般認為認為最早的老虎出現在我國，即“古中華虎（又叫古中華豹）”，出現於上新世末或更新世初期的中國華北地區，距今已有200萬年曆史，這種虎類的體型小於現在的老虎，是如今所有老虎種類的祖先。而歷史上曾經爬上食物鏈頂端的劍齒虎，和現在我們說的老虎和獅子基本沒有任何傳承關係。
在考古生物學上，古貓類是老虎、豹子、獅子、猞猁、貓等貓科動物的直系祖先，出現於四五千萬年前，這種食肉貓形類後來分化出數個分支：其中一支是古獵豹類，後進化為現今的獵豹；另外還有犬齒高度特化的古劍齒虎類和偽劍齒虎類，這兩種劍齒虎類後來滅絕，但多數古貓類由於強大的環境適應能力而得以倖存並繼續演化，其又分化成真貓類、恐貓類和真劍齒虎類，後兩者於萬餘年前滅絕，真貓類則繼續演化，成了貓、豹子、老虎、獅子、美洲虎、猞猁等的祖先。
關於貓和老虎的淵源，有一個有趣的故事，故事的內容就是說老虎是貓的的徒弟，而貓為了防止“教會徒弟、餓死師父”的事情發生，貓把“十八般武藝”都教給了老虎，唯獨沒有教它爬樹。所以這也成為了許多人篤定老虎不會爬樹的主要原因。當然以上的說法都是謠言。那麼，從科學的角度來看，貓和老虎到底有什麼淵源呢？
貓和老虎最大的共同點就是它們都是貓科動物，但是畢竟整個貓科下有49種動物，它們嚴格來說都是“近親”，而且貓屬於貓科貓亞科，老虎則是貓科豹亞科下的動物，它們的關係從亞科開始就已經分化了，也就是說，它們的關係都不如貓和猞猁、老虎和獅子之間的親緣關係近。
除了是同科動物外，貓和老虎的形態也有些相似，都屬於四肢和體型較為修長的動物，並且它們都有尖利的牙齒，以及可以伸縮且鋒利的爪子。其次，貓和老虎都屬於“偷襲型”動物，它們都擅長隱藏自己，在捕獵時也大都以偷襲為主。
除了以上幾點外，貓和老虎相似之處就比較少了，畢竟兩種動物的生物學分類越靠近，共同點才會越多，相反，分類相差越遠共同點越少。這也是貓科貓亞科下的動物大都有較多共同點，而豹亞科下的動物共同點較多的主要原因。
那麼作為同科動物，貓和老虎從什麼時候開始分化的呢？中間都經歷了什麼呢？
從已發現的貓性動物的化石看，生活在距今約3000萬年前的始貓是所有的貓科動物的最早的祖先。始貓又稱原貓，從出土的化石看，始貓的體型僅有現存的家貓一般大，最早的始貓化石標本出土於法國，之後，在西歐的多個國家以及蒙古地區都有發現。根據不同地區的始貓化石的形態差異，始貓有分為兩個不同的模式種。
從始貓的復原圖看，它是一種體型修長的動物，有著長長的尾部，鋒利的爪子和牙齒，與現存靈貓科下的馬島獴有著相似的骨骼結構，因此，始貓的復原圖實際上就是根據始貓的化石結合馬島獴的外形做成的。
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