Thú biển
Phân loại > Tiến hóa

Thú biển là một nhóm đa dạng gồm 129 loài tồn tại dựa vào đại dương. Thú biển là nhóm phân loại không chính thức với đặc trưng các loài phụ thuộc vào môi trường biển để kiếm ăn. Bất chấp hình thái giải phẫu đa dạng giữa các loài trong nhóm, cải thiện hiệu quả kiếm ăn là động lực tiến hóa chính. Mỗi loài phụ thuộc vào môi trường biển khác nhau đáng kể. Ví dụ, cá heo và cá voi hoàn toàn phụ thuộc vào môi trường biển trong cả vòng đời; hải cẩu kiếm ăn trong đại dương nhưng sinh sản trên cạn; còn gấu trắng phải săn mồi trên cạn.
Khoảng 50 triệu năm trước (mya), các loài cá voi trở thành động vật dưới nước. Dựa theo nghiên cứu di truyền và hình thái học, cá voi nằm trong bộ Guốc chẵn Artiodactyla. Thuật ngữ Cetartiodactyla ghép từ Cetacea (cá voi) và Artiodactyla để chỉ nhóm đơn ngành trong đó cá voi tiến hóa trong động vật móng guốc. Theo định nghĩa này, họ hàng gần nhất trên cạn của cá voi và cá heo được cho là hà mã.
Bò biển Sirenia trở thành động vật thủy sinh khoảng 40 triệu năm trước. Hóa thạch Sirenia xuất hiện đầu tiên ở thế Thủy Tân, cho đến cuối thế thì các loài bò biển đã trở nên đa dạng hóa. Sống ở sông, cửa sông và vùng nước biển gần bờ, chúng có khả năng phát triển nhanh chóng. Loài bò biển nguyên thủy nhất †Prorastomus tìm thấy ở Jamaica không giống như các loài thú biển khác có nguồn gốc từ Cựu Thế giới (như cá voi). Sirenia bốn chân đầu tiên được biết đến là †Pezosiren sống vào đầu thời Trung Eocen. Các loài bò biển sớm nhất được ghi nhận là thuộc họ †Prorastomidae và †Protosirenidae, đều nằm trong thế Thủy Tân, đó là những sinh vật lưỡng cư bốn chân, to cỡ con heo ngày nay. Các loài đầu tiên trong họ Dugongidae xuất hiện vào Trung Eocen. Khi ấy, bò biển đã hoàn toàn sống dưới nước.
Thú chân vây tách ra từ các thú ăn thịt khác khoảng 50 triệu năm trước cũng vào thế Eocen. Mối liên hệ tiến hóa của chúng với thú trên cạn chưa được biết đến cho đến khi phát hiện ra †Puijila darwini năm 2007 trong trầm tích Tiền Miocen ở Nunavut, Canada. Hình dạng giống như rái cá hiện nay, †Puijila có đuôi dài, chi ngắn và chân vây thay vì chân chèo. Tổ tiên Otariidae (hải cẩu có tai) và Odobenidae (hải mã) chia ra gần 28 triệu năm trước. Nghiên cứu cho thấy Phocidae (hải cẩu không tai) đã tồn tại với ít nhất từ 15 triệu năm trước, bằng chứng phân tử khác biệt giữa Monachinae (hải cẩu thầy tu) và Phocinae (hải cẩu bắc) khoảng 22 triệu năm trước.
Bằng chứng hóa thạch cho thấy tổ tiên rái cá biển (Enhydra) được phân lập ở Bắc Thái Bình Dương khoảng hai triệu năm trước, dẫn đến loài †Enhydra macrodonta đã tuyệt chủng và loài rái cá biển hiện đại Enhydra lutris. Rái cá biển ban đầu phát triển ở phía bắc Hokkaidō và Nga, sau đó lan rộng về phía đông quần đảo Aleut, lục địa Alaska và bờ biển Bắc Mỹ. So với cá voi, bò biển và thú chân vây xuống môi trường nước lần lượt vào các thời điểm khoảng 50, 40 và 20 triệu năm trước, rái cá biển là sinh vật biển tương đối mới. Tuy vậy về một số mặt, rái cá biển thích nghi với môi trường nước hoàn toàn hơn thú chân vây là những loài phải lên đất liền hoặc mặt băng để sinh sản.
Gấu Bắc Cực được cho là đã tách ra từ gấu nâu Ursus arctos, phân lập trong thời kỳ băng hà Thế Pleistocen hoặc từ đông Siberia (bán đảo Kamchatka và Kolym). Hóa thạch gấu Bắc Cực xưa nhất tìm được là xương hàm 130.000 đến 110.000 năm tuổi trên đảo Prins Karls Forland vào năm 2004. DNA ty thể (mtDNA) của gấu Bắc Cực phân tách khỏi gấu nâu khoảng 150.000 năm trước. Hơn nữa khi dùng mtDNA đánh giá cho thấy một số nhánh gấu nâu có quan hệ họ hàng gần với gấu Bắc Cực hơn các loài gấu khác, có nghĩa gấu Bắc Cực có thể không được tính là một loài chính thức theo khái niệm loài.