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C'est au cambrien, il y a plus de 500 millions d'années, qu'apparaissent les premiers arthropodes. À la fin du silurien ou au début du dévonien, il y a quelque 400 millions d'années, on trouve déjà, parmi une multitude d'arthropodes terrestres, des araignées primitives proches des mygales.
L'un des plus grands fossiles retrouvés est celui d'une mygale du genre Megarachne, au corps d'environ 35 cm de long, datant de la fin du carbonifère, il y a environ 300 millions d'années. À cette époque, les araignées, qui diffèrent nettement des formes actuelles, ont une aire de distribution géographique très vaste. De nos jours, seul un groupe, les liphistiomorphes, a conservé un ensemble de caractères archaïques déjà présents chez ces espèces.
De l'ère secondaire, on a retrouvé peu de restes fossiles. Au milieu du tertiaire, il y a environ 30 millions d'années, les araignées sont à nouveau bien représentées, et des formes fossiles très diverses se retrouvent en Europe comme en Amérique ; certaines sont parfaitement conservées dans l'ambre de la Baltique. Ces espèces sont très proches de celles que nous connaissons aujourd'hui.
Les mygales actuelles (sous-ordre des mygalomorphes) comptent environ 2 450 espèces, la plupart tropicales et de grande taille, quelques-unes européennes et plus petites. Elles ne présentent pas de véritable danger pour l'homme, à l'exception de quelques espèces australiennes (en particulier Atrax robustus). La toxicité du venin n'est nullement proportionnelle à la taille des mygales : les plus grosses, qui ont si mauvaise réputation, ne sont pas les plus dangereuses. Certaines espèces d'Amérique du Sud disposent toutefois de « poils » urticants qui constituent, en