鲸鱼是大约5000万年前开始向水生生物进化的哺乳动物祖先的后代,属于温血动物。按体积和重量计算,蓝鲸是最大的生物,其纪录长度为33.58米,重达210吨。一头普通的蓝鲸有25米长,106吨重,大约是雷龙的4倍或大象的30倍;即使是较小的长须鲸也比现存最大的陆地动物大象大得多。
随着时间的推移,动物都会朝着体型变大的趋势进化,这被称为柯普定律。19世纪末,爱德华·德林克尔·柯普(Edward Drinker Cope)首次提出了这条规则“在一个种群谱系中,随着地质时间的推移,进化往往会增加体型”。后期的恐龙也比早期的体型大。2015年,science杂志上的一项新研究对柯普定律的存在提供了迄今为止最全面的测试。科学家深入研究了化石记录,收集了自5.42亿年前寒武纪开始以来存在的17000多个属海洋动物的体型数据。结果显示自寒武纪以来,各属的平均生物体积增加了150倍。
目前,科学家们已经发现了许多证据,表明随着时间的推移,哺乳动物家族也倾向于进化出更大的体型。体型较大的动物可以更好地与竞争对手争夺交配、食物和其他资源,并获得更多种类的食物。然而,陆地哺乳动物受到重力的限制——陆地动物需要巨大的骨骼和血管来支撑它们的身体,同时需要保持灵活性,所以当把体重增加到几吨后就会很难继续增大。
此外,体型较大的动物在进化过程中更容易灭绝。体型较大的动物无法在狭小的受保护的洞穴中避难,因此容易被恶劣的环境条件所困,需要更多的食物。繁殖速度慢,达到性成熟的速度也很慢;照顾后代需要长时间和精力的消耗,而这个长期过程使得幼兽极易受到捕食,性成熟之前的死亡率通常很高。如果一种疾病或气候影响严重到足以在一代人的时间里杀死大多数年轻动物,新个体被引入种群的速度缓慢,将需要很长时间恢复;而啮齿动物等体型较小的哺乳动物不会受到严重影响,因为它们一胎多个幼崽,而且生育周期非常短。
另一方面,海洋哺乳动物之所以能长得这么大,是因为水的浮力使它们摆脱了重力的束缚。此外,这些海洋哺乳动物需要足够大才能捕获足够的体温,海洋哺乳动物如果太小,它们失去热量的速度会比产生热量的速度快,所以水生哺乳动物的最小尺寸是最小陆地哺乳动物的一千倍。根据发表在PNAS上的模型,体型较大的海洋哺乳动物向周围水域散发的热量也更少,这使它们比体型较小的哺乳动物具有更大的优势。