蓝鲸的祖先是陆地上的吗？它们是如何进化又回到水里面去了呢？为何要逆向进化？

1693年，约翰·雷根据鲸鱼与陆地哺乳动物的相似性，将鲸鱼描述分为哺乳动物，达尔文前期的科学讨论主要围绕着鲸鱼是陆地哺乳动物的后代还是祖先。1859年达尔文提出，鲸是由熊进化而来的，由于某种选择性压力可能导致熊进化成鲸，但由于广受到批评并感到尴尬，他把这个假想从《物种起源》后来的版本中删除了。1883年，弗罗尔认识到鲸具有陆生哺乳动物特有的持续性的退化特征，从而确认了鲸的进化方向是从陆生物种到海洋物种，还在形态学的基础上，还将鲸与有蹄类动物联系起来。

在20世纪80年代到90年代，古生物学家发现了几块化石，是陆生哺乳动物的，但与鲸类动物有许多共同的骨骼特征。这些化石包括1983的Pakicetus和1994年的Rodhocetus，都具有鲸和偶蹄目哺乳动物所特有的骨骼特征，偶蹄目包括鹿、羊、猪、野牛和河马。偶蹄目动物和化石鲸有一个共同的独特的脚踝骨骼特征，一个有助于踝关节的“双滑轮”结构。此外，鲸化石和现代鲸类动物的耳朵周围也有独特的头骨特征称为鼓泡，与其它所有哺乳动物都相比是独一无二的。

2007年，科学家发现了Indohyus的骨骼，一种距今约4800万年的偶蹄类动物，生活在印度克什米尔地区，Indohyus是一种狐狸大小的哺乳动物，看起来有点像一只小型鹿。Indohyus的骨骼外层很厚，这一特征经常出现在水生涉水动物中，比如河马。牙齿的化学成分的氧同位素比率与水生动物相似，意味着Indohyus大部分时间是在水中度过的，如下图。

大约在鲸鱼进化中间物种化石发现的同时，基因分析也增加了额外的证据，支持偶蹄目动物和鲸类动物之间的亲缘关系，目前的所有证据都表明，鲸鱼现存的近亲是河马。

最有可能的解释是鲸鱼向水里生活进化是为了利用一个未被填满的生态位，生态位是指生物体在生态系统中所需的生物和非生物资源。恐龙灭绝后，陆生哺乳动物的多样性在增加，但海洋中却很少或根本没有。而早期的偶蹄目动物鲸鱼祖先，如Indohyus和Pakicetus大部分时间都生活在水边捕食和繁殖。随着时间的推移，它们适应了海洋中的生态位，到Rodhocetus（下图）时，已经显示出了游泳能力的明显证据，尾巴变平，后脚变大，此外为了呼吸鼻孔从脸的前部转移到头顶。

向水生栖息地的迁移使这些物种得以开发陆地哺乳动物无法获得的资源，从而减少了对资源的竞争，使更多的个体得以生存和繁殖。其他海洋哺乳动物，如海豹或海牛，也进化利用了其他生物无法填补的生态位，表现出许多适应性，使它们能够生活在水中环境中。

体型较大的动物通常代谢效率更高。一只猫的体重是老鼠的100倍，但新陈代谢大约只是老鼠的32倍。海洋大型动物食物稀缺，所以体型更大更有效率。

增加身体尺寸有利于维持体温。对于温血动物来说，体型越大，与周围环境接触的质量单位面积就越小。这与较大的物种经常在较冷环境中发现，而体型较小的物种通常在较暖的地区被发现是相同一个规律。