Какие есть филологические аргументы для того или другого?

Ну, давайте обратимся к Н.В. Гоголю. Он и русский, и украинский писатель. Причем - это Гоголь. Вы же не будете оспаривать его свидетельство? Спорить с умами такой величины - только себя позорить, верно? Вот, к Гоголю и обратимся.Приведу его цитату из знаменитой повести "Ночь перед Рождеством":
— Что же земляк, — сказал, приосанясь, запорожец и желая показать, что он может говорить и по-русски, — што балшой город?
Кузнец и себе не хотел осрамиться и показаться новичком, притом же, как имели случай видеть выше сего, он знал и сам грамотный язык.
— Губерния знатная! — отвечал он равнодушно.
Итак, что мы имеем? Гоголь здесь открытым текстом называет русский язык грамотным языком, давая при этом понять, что украинский язык - это всего лишь безграмотный вариант русского. Иначе - диалект. И заметьте, я ничего не придумал и не извратил.

В период создания Древнерусского государства произошло объединение нескольких славянских племён, обладающих различными диалектами в одно государство Древнюю Киевскую Русь. Произошло это при княгине Ольге, жене убитого древлянами киевского князя Игоря. После того как Русь была крещена при князе Владимире, с новой женой Анной- Византийской прибыли на Русь Кирил и Мефодий. На основе славянских языков и греческого Кирил и Мефодий создали старославянский язык. При разделении Киевской Руси потомками князя Ярослава и Владимира Монамаха произошло искажение старославянского языка. Если говорить об Украине, то так назывались земли близ Дикого поля. Эти земли выделись после 13 века из-за распада Древнерусского государства под ударами татаро-моногол на Северную  и Южную Русь. Затем эти части Руси развивались отдельно.
Украинские земли попали под власть Литовского княжества, а затем Польского, позже Литва и Польша соединились в одно государство- Речь Посполитая.  Украинские земли, находясь под Речью Посполитой  претерпевали иностранный гнёт. Народ, находящийся под властью иноземцев по-неволе брал в свой язык слова из чужеземного языка. Если смотреть современный русский, украинский и белорусский язык, то можно увидеть влияние исторических изменений на сам язык. В украинском языке сохранилось много старославянских слов. Можно сказать что современный язык русских, украинцев, и белоруссов составляет основу  старо- славянского языка, с примесью местных диалектов.