Heterohyus ist eine ausgestorbene Gattung insektenfresserartiger Säugetiere, die vom Unteren bis zum Oberen Eozän vor 56 bis 34 Millionen Jahren im heutigen Europa verbreitet war. Es handelt sich um kleine Tiere mit charakteristisch vergrößerten Schneidezähnen und zwei verlängerten Fingern. Aufgrund der Merkmalskombination bestehen Ähnlichkeiten zum heutigen Fingertier von Madagaskar und den Streifenbeutlern von Neuguinea. Wie diese lebte Heterohyus wahrscheinlich in Bäumen und benagte mit den Vorderzähnen Rinde, während die langen Finger in Spalten und Hohlräumen nach Insekten bohrten. Fossilfunde von Heterohyus wurden in den zentralen und westlichen Bereichen des Kontinents gefunden. In der Regel liegen nur Schädel- und Gebissteile vor, einige gut erhaltene Skelette sind aus der Grube Messel belegt. Die Gattung erhielt bereits Mitte des 19. Jahrhunderts ihre wissenschaftliche Erstbeschreibung, ihre genaue systematische Stellung blieb aber lange Zeit ungeklärt. Heute wird sie zu den Apatotheria gestellt, die möglicherweise näher mit den Nagern und den Euarchonta verwandt sind. Innerhalb der Gattung werden mehrere Arten unterschieden.
Beschreibung Heterohyus war ein kleiner Vertreter der Säugetiere. Einzelne vollständige Skelette von kleinen Angehörigen der Gattung weisen eine Kopf-Rumpf-Länge von 11,5 bis 13,6 cm und eine Schwanzlänge von 15 bis 17,4 cm auf. In der Körpergröße entsprechen diese etwa dem heutigen Siebenschläfer. Unter Verweis auf vorliegendes Schädelmaterial dürften die größten Formen von Heterohyus etwa fünfmal so groß gewesen sein. Der Schädel selbst wurde bei den kleinen Heterohyus-Arten etwa 38 mm lang. Im Vergleich mit dem recht zarten Skelettbau war er massiv gestaltet. Durch den hohen und kurzen Mittelkieferknochen wirkte er außerdem eher stumpf. Die Orbita lag mit ihrem Vorderrand oberhalb des ersten Molaren, sie war nach hinten offen und besaß daher nur einen schwach ausgebildeten Processus supraorbitalis. Das Foramen infraorbitale befand sich im Vergleich zum vorderen Orbitarand etwas zurücksetzt oberhalb des ersten und zweiten Mahlzahns. Eine ähnliche Position nahm die Voraugengrube auch bei Apatemys, Carcinella und Sinclairella ein. Weitere zahlreiche Foramina öffneten sich im Schnauzenbereich, vor allem im Umfeld der Schneidezähne. Der Jochbogen war massiv und kräftig geschwungen. Unterhalb des vorderen Bogenansatzes saß eine kleine Grube, die auch bei anderen Apatemyiden wie Sinclairella vorkommt. Im hinteren Schädelbereich zeigten sich ebenfalls zahlreiche Foramina. Ähnliche Bildungen sind von Apatemys und Sinclairella berichtet worden. Auf dem Scheitelbein erhob sich ein kräftiger Scheitelkamm, wie er auch von Carcinella belegt ist. Bei Sinclairella hingegen kamen zwei parasagittale Leisten vor, während bei Stehlinella keines der beiden Merkmale auftrat.
Der Unterkiefer wurde etwa 22 mm lang und am Kronenfortsatz 12,5 mm hoch. Die Symphyse im vorderen Bereich war nicht verwachsen. Nach vorn öffneten sich die beiden Unterkieferhälften in den Alveolen des massiven unteren Schneidezahns, dessen Zahnwurzel bis zum letzten Molaren reichte. Abweichend von den heutigen Nagetieren mit ebenfalls ktäftigen Schneidezähnen bestimmte dieser aber nicht die Kontur des Unterkiefers. Das Foramen mentale hatte seine Öffnung unterhalb des zweiten Molaren. Der aufsteigende Ast setzte vorn in einem Winkel von 130 bis 140 ° gegenüber der Kauebene an und war damit flacher als bei Sinclairella. Die Fossa masseterica zeichnete sich hier in ihrem vorderen Rand als scharf umgrenzt ab. Am hinteren Ende des Unterkiefers befand sich ein deutlicher Winkelfortsatz.
Das Gebiss von Heteryus war in seiner Zahnanzahl reduziert, die Zahnformel lautete: . Gegenüber stammesgeschichtlich älteren Apatemyiden hatte sich die Zahl der Prämolaren verringert, es fehlen der erste und der dritte Vormahlzahn. Letzterer kam bei urtümlicheren Vertretern wie Labidolemur noch vor. Ein Eckzahn war bei den Apatemyiden generell nicht ausgebildet. Die auffälligste Besonderheit im Gebiss von Heterohyus und anderer Apatemyiden findet sich in den massiven und großen Schneidezähnen. Die oberen beiden Zahnpaare riefen daher auch die hohe Gestaltung des Mittelkieferknochens hervor, der diese vollständig trug. Der innere obere wies eine halbkreisförmige Krümmung auf, er lief spitz zu und verfügte an der Zahnrückseite über einen kleinen zusätzlichen Höcker. Der äußere Schneidezahn war weniger stark gebogen. Im Unterkiefer stand der einzelne Schneidezahn schräg nach vorn (procumbent) und krümmte sich über seine gesamte Länge regelmäßig. Die oberen Schneidezähnen zeigten eine vollständige Bedeckung mit Zahnschmelz, der auf der Hinterseite aber deutlich ausdünnte, der untere Schneidezahn besaß nur auf der Vorderseite Zahnschmelz. Im oberen Gebiss trennte ein kurzes Diastema das vordere vom hinteren Gebiss. Zusätzliche Zahnlücken zwischen den Vormahlzähne, wie noch bei Labidolemur oder Apatemys zu beobachten, fehlten bei Heterohyus, so dass die hintere Zahnreihe geschlossen stand. Auffallend ist der vordere untere Prämolar, der stark vergrößert war sowie eine langgestreckte und seitlich verschmälerte Zahnkrone besaß, wodurch eine lange Schneidkante entstand. Trotz seiner Größe verfügte er nur über eine Wurzel. Der hintere untere Prämolar war dagegen klein und stiftartig, er erreichte nicht die Höhe der Kauebene. Grundsätzlich ragte seine Krone nicht über die des vorderen Prämolaren, wie es auch für Apatemys und Carcinella dokumentiert ist. Die oberen Mahlzähne zeichneten sich durch vier Haupthöcker aus (Para- und Metaconus auf der Wangen-, Proto- und Hypoconus auf der Zungenseite). Der Paraconus überragte den Metaconus an Höhe, neben diesen beiden Haupthöckern der Wangenseite erhob sich mit dem Parastyl noch ein kleinerer Nebenhöcker. In Bezug auf den Hypoconus auf der Zungenseite gab es Variationen innerhalb der Gattung Heterohyus, da einige Arten eine stärkere, andere eine schwächere Ausprägung zeigten. Ein Hypoconus war auch bei Apatemys, Labidolemur und Sinclairella vorhanden, fehlte jedoch bei Carcinella. Dadurch kann das vierhöckrige Kauflächenmuster der oberen Molaren als Zeichen für stammesgeschichtlich jüngere Formen bewertet werden. Die unteren Molaren wiesen ebenfalls vier Haupthöcker (Protoconid, Metaconid, Paraconid und Hypoconid) auf. Hier zeigten die einzelnen Vertreter stärkere Variationen bezüglich des Paraconids.
Von der Wirbelsäule sind die ersten beiden Halswirbel, 13 Brust-, 6 Lenden- 2 Kreuzbein- und 34 bis 35 Schwanzwirbel überliefert. Der Schwanz war damit ausgesprochen lang und übertraf den restlichen Körper in seiner Ausdehnung. Die Größe der Schwanzwirbel nahm nach hinten kontinuierlich ab, so dass der Schwanz immer schlanker wurde. An den vordersten rund ein Dutzend befanden sich deutliche Querfortsätze. Die restlichen Schwanzwirbel wiesen eine zylindrische Form auf. Der Brustkorb bestand aus zwölf oder dreizehn Rippenpaaren. Die Knochen der vorderen Extremität waren relativ schlank und lang. Das Schulterblatt und das Brustbein verband ein relativ robustes Schlüsselbein. Der Oberarmknochen wurde rund 18 bis 21 mm lang und besaß keine auffallenden Muskelmarken, allerdings zog sich eine kräftige Aufrauung über etwa ein Drittel des Knochenschaftes. Elle und Speiche waren nicht miteinander verwachsen. Der Radius übertraf den Humerus mit 21 mm nur geringfügig an Länge, die Ulna war mit 26 mm deutlich ausgedehnter. Letzterer Knochen besaß einen massigen oberen Gelenkfortsatz (Olecranon). Das Hinterbein war länger und kräftiger als das Vorderbein. Am Becken zeichnete sich eine lange Darmbeinschaufel ab. Der Oberschenkelknochen maß rund 27 mm in der Länge, er wies eine gerade und gestreckte Form auf. Das Schienbein wurde ähnlich lang. Möglicherweise war es an der Basis mit dem Wadenbein fusioniert. Die Schäfte der beiden Knochen standen aber vollständig frei voneinander.
Die Hände und Füße waren jeweils fünfstrahlig aufgebaut. Bemerkenswert ist die Hand, die neben den vergrößerten Schneidezähnen die auffälligsten Eigentümlichkeiten der Apatemyiden bereitstellt. Hier zeigten die Mittelhandknochen und Fingerglieder am zweiten und dritten Strahl markante Verlängerungen. So erreichten der zweite und dritte Metacarpus eine Länge von 9,5 beziehungsweise 9,2 mm, während der am inneren Strahl nur 5,8, der am äußeren nur 4,5 mm lang wurde. Der Effekt der verlängerten mittleren Finger verstärkte sich noch durch die Streckung der einzelnen Fingerglieder. Die jeweils erste Phalanx wies am zweiten und dritten Finger eine Länge von 8,5 mm auf und war demnach fast genauso lang wie der entsprechende Mittelhandknochen. Die zweiten Phalangen maßen immerhin noch 5,5 bis 6,5 mm. Sie übertrafen damit die jeweiligen Fingerglieder der übrigen Strahlen um rund das Doppelte an Länge. Die Endphalangen an allen fünf Fingern waren dagegen mit 1,5 bis 2 mm vergleichsweise kurz. Sie liefen nach vorn spitz zu und zeigten seitliche Verschmälerungen. Außerdem erhob sich bei ihnen an der Basis jeweils ein kräftiger Sehnenhöcker. Als weitere Besonderheit des zweiten und dritten Fingerstrahls kann hervorgehoben werden, dass die einzelnen einander entsprechenden Knochenelemente zwar leicht abweichende Größen zueinander aufwiesen, beide Strahlen insgesamt aber eine gleiche Länge aufwiesen. Gegenüber der hochspezialisierten Hand war der Fuß relativ ursprünglich gebaut und zeigte keine Streckungen. Die einzelnen Knochen besaßen einen kräftigeren Bau als ihre Gegenstücke an der Hand. Die Strahlen II bis IV waren nahezu gleich lang, die Länge der Mittelfußknochen schwankte zwischen 10,3 und 11 mm, die jeweils ersten beiden Zehenglieder waren 5,5 beziehungsweise 3,7 mm lang. Der Außenstrahl erreichte nicht ganz die Dimension der drei mittleren Strahlen, der Innenstrahl war deutlich kürzer. Die Endphalangen der Zehen glichen denen der Hand.
Fossilfunde Überreste von Heterohyus verteilen sich über weite Bereiche Europas. Generell sind sie aber eher selten und beschränken sich zumeist auf einzelne Zahn- oder Gebissfunde, so dass die Tiere als rares Faunenelement aufgefasst werden können. Das früheste Auftreten markieren einige Backenzähne aus Masia de l’Hereuet bei Lleida in Spanien sowie aus Cuis und Grauves in Frankreich, die jeweils in das Untere Eozän datieren. Zu den jüngsten Nachweisen von Heterohyus zählen dagegen jene aus dem Übergang vom Mittleren zum Oberen Eozän etwa die Funde aus der Creechbarrow-Kalkstein-Formation im Hampshire-Becken in England oder aus den Phosphoritlagerstätten von Quercy im südlichen Frankreich. Erstere Fundstelle umfasst mehr als ein Dutzend Zähne zuzüglich eines Unterkieferfragments, letztere setzt sich ebenfalls aus Zahnmaterial unterschiedlichster Fundstellen zusammen, deren ältestes Fundmaterial bereits Ende des 19. Jahrhunderts vorgestellt worden war. Aus etwa dem gleichen Zeithorizont sollten die zehn Zahnreste von Sossís im nordöstlichen Spanien stammen. Mit einer Stellung im Oberen Eozän noch etwas jünger sind einzelne Zahnfunde und Fußknochen aus der Headon-Hill-Formation gleichfalls im Hampshire-Becken gelegen.