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> «Auch bei einigen Bildungen, die heute nur als Ableitungen
> empfunden werden, erinnert sich in diesem Falle das
> Sprachbewußtsein, daß sie ursprünglich Zusammensetzungen waren
> […]; und das ermöglicht dann, diese Endungen nur einmal zu
> setzen, vollends wenn durch eine ihnen vorangehende tonlose
> Silbe ihr Nebenton noch gehoben ist», so Theodor Matthias
> (1929), der als Beispiel neben anderen Dingen zwei- oder
> dreierlei anführt. Das Wort zweierlei enthält aber
> die Genitivform zweier, also müsste es eigentlich
> zweier- oder dreierlei heißen, obwohl das anscheinend
> weniger häufig vorkommt.
Das ist meiner Meinung nach einfach eine Zusammenziehung wie bei „ein und demselben“ statt „korrekt“ „einem und demselben“:
https://www.duden.de/rechtschreibung/derselbe