Los paleoheterodontos (Palaeoheterodonta) son una subclase de moluscos bivalvos. Contiene los órdenes existentes Unionoida y Trigoniida. Apareció por primera vez en el Cámbrico Medio.
Son exclusivos de agua dulce. Conchas prismático-nacaradas aragoníticas. Tienen las dos valvas de la concha de igual tamaño y forma (equivalvos), pero con los dientes de bisagra en una sola fila, en lugar de separarse en dos grupos, como en los heterodontos; tienen un número pequeño de dientes que divergen desde el umbo (vértice de las valvas). El ligamento es externo, opistodetico (posterior a los umbos) o anfidetico (se extiende en la parte anterior y posterior de los umbos dejándolos a ellos en una posición central) y paravincular (cilíndrico, externo al margen dorsal de la concha).
En 2010 una nueva propuesta de sistema de clasificación de los bivalvos fue publicada por Bieler, Carter & Coan. En ella se revisa la clasificación de la clase Bivalvia, incluida la subclase Paleoheterodonta. Superfamilias y familias son enumeradas por Bieler et al. La † indica familias y superfamilias extintas.
Subclase: Palaeoheterodonta
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