科學家已經達成共識，鲸豚類生物并不是陸地哺乳動物的祖先，它們其實是陸地哺乳動物的後代。從其結構特征就可以看出：
鲸類的前肢和陸地哺乳動物的前肢非常相似，鲸類的前肢骨骼和人類手掌骨骼幾乎一模一樣；鲸類在遊動時，脊椎為垂直上下運動，這一點和陸地上的貓狗哺乳動物奔跑時非常相像。
另外，鲸類也是通過肺部呼吸空氣，每隔一段時間就會浮出海面，有的鲸豚類生物仍和陸地哺乳動物一樣，仍利用其骨盆繁育後代。那麼鲸豚類生物是從何時進入海洋中生活的呢？
329年前，生物學家約翰首次提出猜想，鲸魚并不是魚類，而是哺乳動物，19世紀80年代初，科學家亨利進一步完善上述推測，鲸魚保留了諸多和陸地哺乳動物一樣的特征，鲸魚是陸地哺乳動物的後代，并不是陸地哺乳動物的祖先。
同時期，科學家費勞爾認為，鲸魚和有蹄類生物必然有着直接聯系；進化論提出者達爾文在19世紀50年代末期，發表觀點：鲸類動物其實是古代熊類後代，但受到了輿論的廣泛批評，不得已，他又撤回了自己的結論。
1900年，生物學家艾伯哈德和查爾斯提出：鲸類動物是一種早已消失的食肉動物裂齒獸的直系後代；随後，海洋生物學家馬太又提出，鲸類動物的祖先可能是原始食蟲動物。
而現代關于鲸類起源的觀點形成于1990年左右，科學家韋林和薩雷提出，鲸魚的牙齒特征與中爪獸及其相似，中爪獸是一種已經滅絕、長着蹄子的食肉動物，外形和狼非常相似。
中爪獸和鲸魚一樣長着獨特的三角形牙齒，其修長的口鼻和其他特征都與鲸魚極其相似。根據上述原因，韋林和薩雷才認為鲸類動物的祖先是中爪獸。
21世紀初，科學家在巴基斯坦發現了一頭鲸魚的化石，通過對巴基斯坦古鲸的研究發現，鲸魚的祖先并不是中爪獸，而是起源于偶蹄類動物的，和牛、駱駝、河馬等生物皆為遠親。
這種偶蹄類動物在多年前與中爪獸背道而馳，從陸地進入海洋生活，古鲸是一種比較原始的偶蹄類食肉動物，也保留了許多偶蹄類動物的特征，而現代偶蹄類動物已經喪失了這些特征。
科學家發現，早期的有蹄哺乳動物都是食肉或者食腐的，而如今的偶蹄或奇蹄動物經過進化早已成為素食動物，但鲸魚卻保留了祖先食肉的特性。
鲸魚為恒溫生物，需要從食物中獲得高熱量，才可以在冰冷的深海生存，是以它們保留了食肉的特性。
20世紀80年代中期，美國古生物學家文森特通過比較數種動物的DNA後，确定鲸類生物與河馬的親緣關系最近。
科學家發現，大約在6000多萬年以前，河馬與鲸魚擁有同一個生活在海中的祖先。但這種生物的一個種群最終進入海洋成為鲸魚，而另一種則成為碳獸，而碳獸的直接後裔就是河馬。
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