El descubrimiento de Chilesaurus diegosuarezi reveló un diseño corporal fundamentalmente nuevo dentro de los dinosaurios. Chilesaurus es un terópodo basal, es decir, divergió temprano dentro de la historia evolutiva de los terópodos (dinosaurios carnívoros). Otros terópodos basales previamente conocidos como Allosaurus o Dilophosaurus típicamente tenían cabezas grandes, grandes dientes afilados, caminaban en tres grandes dedos de sus patas, y tenían manos tridáctilas. Chilesaurus en cambio evolucionó una cabeza pequeña y una dentición herbívora muy especial, con superficies de desgaste planas en los dientes más viejos. Caminaba sobre pies anchos apoyado en cuatro en vez de tres dedos. También evolucionó una mano bidáctila semejante a la del Tyrannosaurus. Su esqueleto muestra varios rasgos primitivos de los terópodos, pero también una extraña combinación de rasgos que de otra forma se encuentran tres linajes de dinosaurios muy distantes entre sí (Therizinosauria, Ornithischia y Sauropodomorpha). Sólo para determinar que Chilesaurus es un terópodo basal, y no pertenece a otro grupo de dinosaurios, se requirió un extenso análisis por software de matrices de datos que codifican numerosas especies y cientos de rasgos esqueléticos. Este dinosaurio resultó tan radicalmente modificado en la evolución, que podría ser llamado “el ornitorrinco de los dinosaurios”, porque como el ornitorrinco, es un linaje de divergencia temprana, con muchas características primitivas, y que sin embargo sufrió grandes transformaciones evolutivas, combinando rasgos de animales completamente diferentes. Otro caso similar en la evolución es el de los invertebrados Halwaxiidos del cámbrico, moluscos basales que además presentan características de anélidos y braquiópodos. Discutiremos evidencias a favor y en contra de la noción de que los linajes basales pueden tener mayor capacidad evolutiva, llegando a combinar características que sólo se observan de manera separada en linajes más recientes.