Филогения класса Первичнотрахейные
Ряд признаков первичнотрахейных указывает на их родство с аннелидами, в частности с кл. Polychaeta . Таковы: гомономность сегментации туловища, строение конечностей, близких к параподиям, развитие целомодуктов почти во всех сегментах, наличие кожно - мускульного мешка и гладкая мускулатура и, наконец, "пузыревидные" глаза. Вместе с тем первичнотрахейные обнаруживают много особенностей организации, общих с членистоногими : миксоцель, превращение конечностей в ротовые органы, сердце с остиями, трахеи, общее строение мозга и характер движения: первичнотрахейные ползают, перебирая ногами, а не посредством перистальтики кожно - мускульного мешка.
Некоторые черты строения, не склоняясь ни в ту, ни в другую сторону, указывают на очень большую примитивность первичнотрахейных. Такова брюшная часть нервной системы. С другой стороны, в строении их половой системы и в эмбриональном развитии имеются явные признаки вторичной специализации.
Общие с членистоногими черты строения недостаточны для включения онихофор в состав типа Arthropoda . У первичнотрахейных нет столь характерного для последних прочного наружного скелета, хотя их тонкая кутикула и содержит хитин. В состав головы у них входит всего три сегмента, а у членистоногих не менее четырех. Конечности онихофор несравнимы с ногами членистоногих.
Анализ всех признаков типа Onychophora показывает, что их предками были многощетинковые кольчецы и их эволюция отчасти проходила параллельно эволюционному развитию членистоногих. В настоящее время известны ископаемые формы из кембрийских отложений, напоминающие современных онихофор, но обитавшие в море.