Hóa thạch của Panthera spelaea (Sư tử châu Âu) được khai quật ở Cromer, Anh cho thấy nó đại diện cho một dòng dõi bị cô lập về mặt di truyền và rất khác biệt. Dấu tích hóa thạch sư tử đã được tìm thấy trong ở Tây Bengal. Một xác chết hóa thạch được khai quật trong hang Batadomba chỉ ra rằng Panthera leo sinhaleyus (sư tử Sri Lanka) sinh sống ở Sri Lanka vào cuối thế Pleistocene, và được cho là đã tuyệt chủng khoảng 39.000 năm trước. Deraniyagala mô tả con sư tử này vào năm 1939 khác với con sư tử ngày nay.

Di truyền

Kết quả phân tích di truyền dựa trên chuỗi sư tử mtDNA từ khắp phạm vi toàn cầu cho thấy sư tử châu Phi cận Sahara là cơ sở phát sinh học cho tất cả các sư tử hiện đại. Những phát hiện này hỗ trợ nguồn gốc châu Phi của sự tiến hóa sư tử hiện đại với một trung tâm có thể xảy ra ở Đông và Nam Phi. Có khả năng sư tử di cư từ đó đến Tây Phi, miền đông Bắc Phi và qua ngoại vi bán đảo Ả Rập vào Thổ Nhĩ Kỳ, miền nam châu Âu và miền bắc Ấn Độ trong suốt 20.000 năm qua. Sahara, rừng mưa nhiệt đới và thung lũng tách giãn lớn là những rào cản tự nhiên đối với sự phát tán của sư tử.

Các dấu hiệu di truyền của 357 mẫu từ sư tử nuôi nhốt và sư tử hoang dã từ Châu Phi và Ấn Độ đã được kiểm tra trong một nghiên cứu về sự tiến hóa của sư tử. Kết quả cho thấy bốn dòng dõi của quần thể sư tử: một ở Trung và Bắc Phi đến Châu Á, một ở Kenya, một ở Nam Phi và một ở Nam và Đông Phi. Làn sóng mở rộng đầu tiên của sư tử được cho là xảy ra khoảng 118.000 năm trước từ Đông Phi vào Tây Á, và làn sóng thứ hai trong giai đoạn cuối của thế Pleistocene hoặc thế Holocen sớm từ Nam Phi tới Đông Phi.

Sư tử châu Á gần gũi về mặt di truyền với sư tử Bắc và Tây Phi hơn là nhóm bao gồm sư tử Đông và Nam Phi. Hai nhóm có lẽ đã chuyển hướng khoảng 186.000-128.000 năm trước. Người ta cho rằng sư tử châu Á vẫn kết nối với sư tử Bắc và Trung Phi cho đến khi dòng gen bị gián đoạn do sự tuyệt chủng của sư tử ở châu Âu và Trung Đông.

Sư tử châu Á ít đa dạng về mặt di truyền so với sư tử ở châu Phi, đây có thể là kết quả của hiệu ứng sáng lập trong lịch sử gần đây của quần thể còn sót lại trong rừng Gir.