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Les Deinotheriidae avaient une allure éléphantine, avec une posture graviportale (membres parasagittaux, en colonne, digitigrades à autopode sérié). Ce sont les premiers proboscidiens à être doté d'une telle posture. Le crâne est cependant plus bas, moins important et plus allongé que chez les [[éléphantimorphes]]; les narines ne sont pas aussi reculées que chez les éléphants et le cou est plus allongé, aussi les Deinotheriidae sont considérés comme avoir possédé une morphologie intermédiaire entre des proboscidiens plus basaux comme ''[[Moeritherium]]'', ''[[Numidotherium]]'' ou ''[[Daouitherium]]''; et les éléphantiformes qui existent aujourd'hui, représentés par [[éléphant d'Afrique|l'éléphant d'Afrique]] ''Loxodonta africana'' et l'[[éléphant d'Asie]] ''Elephas maximus''. Les fosses nasales sont larges, ce qui suggère l’existence d'une trompe, probablement plus courte que celle des éléphants actuels. Il existe des défenses inférieures à croissance continue, dirigées vers le bas, qui pouvaient leur servir à gratter le sol et à déterrer des plantes. les molaires sont de type [[lophodonte]], c'est-à-dire avec des crêtes et typique d'un régime [[herbivore]]. Des dents lophodontes sont souvent observées chez les Proboscidiens fossiles; les éléphants actuels ainsi que les [[Stégodontes]] fossiles possèdent quant à eux des dents multilamellaires formées par multiplication des lobes et des lophides depuis un stade vraisemblablement lophodonte. Les incisives et canines supérieures sont perdues.

Chacun de ces genres a supplanté son prédécesseur avant de se faire à son tour supplanter. Ils étaient de très grands herbivores : ''Chilgatherium'' (le plus ancien et le plus basal) avait la taille d'un [[Hippopotamidae|hippopotame]] et le plus grand d'entre eux, ''Deinotherium giganteum'' du [[Miocène]] moyen, atteignait {{unité|3.5|m}} au garrot. Au sein des mammifères terrestres, seuls les indricotheriidae et d'autres proboscidiens ont atteint de telles tailles.

*''Une brève histoire des mammifères'', Jean-Louis Hartenberger, Belin [[Pour la science|pour la Science]].

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