Por tratarse de mamíferos marinos, los científicos estiman que las ballenas evolucionaron de un         ancestro terrestre; sin embargo, han sido muy pocos los fósiles encontrados que evidencien la transición de una vida terrestre a la marina. Los intentos realizados con objeto de reconstruir la historia de sus   orígenes, la asocian con el fósil de la ballena más antigua que se conoce: Archaocetes, o la ballena    antigua, o arcaica. Este animal, ahora extinto, tenía dientes afilados y fuertes como la Orca o el cachalote actuales, así como molares triangulares              semejantes a los encontrados en ciertas especies primitivas de depredadores terrestres. En efecto, la   presencia de estos molares  - ausentes en las ballenas (odontocetos) actuales -, sugiere que el Archaocetes evolucionó de pequeños animales carnívoros.       

Los mamíferos marinos de nuestros días provienen de seis oleadas sucesivas  de animales terrestre incorporados a la vida acuática. Los de origen más antiguo son las ballenas, cuyos ancestros se fueron al mar hace ya más de 60 millones de años.

¿Cómo fue posible que pequeños animales carnívoros terrestres se hayan transformado en los gigantescos animales marinos que son las ballenas?.
Una hipótesis asevera que hace cerca de 70 millones de años  ciertos mamíferos terrestres empezaron a incursionar, en busca de alimento, en las orillas de lagos, estuarios y bahías poco profundas. Durante los siguientes 15 ó 20 millones de años, sus descendientes se aventuraron en la captura de presas en aguas más y más profundas, por periodos cada vez más prolongados. Sería que la comida abundaba más en el medio marino o que los depredadores eran más escasos, el resultado fue que esos animales mamíferos se convirtieron en mamíferos marinos.

Los rastros del Archaocetes se remontan a unos 50 millones de años. Su cráneo era elongado y los orificios nasales se fueron desplazando hasta quedar ubicados en la parte superior de la cabeza, en una misteriosa evolución que consumió ¡veinte millones de años!. Las extremidades anteriores y posteriores desaparecieron, siendo sustituidas por aletas; anchas y planas la delanteras, empleadas para cambiar de dirección y mantener el equilibrio, y poderosas las traseras, con fines de locomoción.   

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