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鯨魚、海豚和鼠海豚等鯨類動物都屬于哺乳動物。鯨類動物的祖先曾經(jīng)生活在陸地，后來又返回到海洋。現(xiàn)在有證據(jù)顯示，鯨類動物與河馬是近親關系，與反芻動物如牛和鹿也有親緣關系。

鯨類動物是陸地哺乳動物的后裔，這可以從鯨類動物的一些生理特征上看出：鰭骨與陸地哺乳動物的前肢很相似；脊椎做垂直上下運動，與陸生動物的奔跑動作類似；更重要的一點是，它們都呼吸空氣。許多古代和現(xiàn)代鯨類動物都帶有其祖先的許多進化痕跡，如退化的后腿，某些鯨類動物仍利用其盆骨生育后代等。鯨類動物與其他哺乳動物的聯(lián)系還可以通過基因證據(jù)加以證實。鯨類動物是陸地哺乳動物的后代，這已是毋庸置疑的了，但問題是，它們是何時從陸地進入水中的呢?
起源之謎
早在1693年，約翰·雷第一次指出，

“鯨魚是哺乳動物而非魚類” 。1883年，亨利·弗勞爾進一步指出，“鯨魚擁有陸地哺乳動物的殘留特征”，“是陸生哺乳動物的后裔，而非現(xiàn)代陸地哺乳動物的祖先” 。弗勞爾同時也是最先將鯨魚與有蹄類動物聯(lián)系起來的科學家之一。
有關鯨魚的祖先，科學家過去曾提出過各種假說。查爾斯·達爾文在1859年曾經(jīng)提出：

“鯨類動物是熊的后代 ?！焙笠蚴艿郊ち遗u，他撤回了自己的觀點。20世紀初期，愛伯哈德·弗拉斯和查爾斯·安德魯斯提出，“鯨類動物是一種已滅絕食肉動物——裂齒類動物的后代 ?！鄙酝硪恍琖·D·馬太又提出，“鯨類動物可能起源于食蟲動物。”再后來，E·J·斯里皮爾試圖將以上兩種觀點結合起來，他指出：“鯨類動物起源于由裂齒動物進化來的食蟲動物。”
鯨類動物與中爪獸
有關鯨魚進化的最流行觀點出現(xiàn)于上世紀90年代，首先是李·范·韋林，后來是弗·斯·薩雷。他們發(fā)現(xiàn)，鯨魚的牙齒特征與一種已滅絕的叫做“中爪獸”、

像長著蹄子的狼的食肉有蹄動物非常相似，兩種動物都長有獨特的三角形牙齒。除了牙齒相似之外，這種動物修長的口鼻部以及其他某些特征都與鯨魚相似 ?；谝陨显颍茖W家認定，鯨類動物起源于中爪獸的一個種類。然而，最近的分子種系發(fā)生學(主要研究分子形狀，尤其是RNA、DNA和蛋白質，以確定親緣關系等)研究表明，鯨類動物實際上與偶蹄動物尤其與河馬的血緣關系更近。

巴基斯坦古鯨的發(fā)現(xiàn)為分子學研究結果提供了證據(jù)支持。對巴基斯坦古鯨的骨骼結構的研究結果說明，鯨魚并非直接起源于中爪獸，而是起源于偶蹄動物的—個種類(偶蹄動物包括很多種類，如駱駝、牛、鹿、豬、羚羊、長頸鹿、河馬等)，這種動物在與中爪獸類動物分道揚鑣后開始進入水中。換言之，原始鯨是一種早期的偶蹄動物，保留了其祖先中爪獸的許多特征(如三角形牙齒等)，而現(xiàn)代偶蹄動物已經(jīng)失去了這些特征。有證據(jù)顯示，所有有蹄哺乳動物的最早的祖先至少在一定程度上食肉或食腐。今天的偶蹄動物和奇蹄動物經(jīng)過進化，已轉變成食植動物。作為一種海洋溫血動物，鯨類動物需要更高的熱量才能在水中生存，它們因此保留了其遠祖中爪獸類動物的食肉特性。中爪獸類動物之所以被淘汰，是因為它們面臨后起食肉目動物的激烈競爭。它們已變成高度特化的食肉動物，而當時可食用的大型獵物仍然很少，因此，它們的適應性進化在面對新崛起的食肉動物時就變成了一種劣勢。