Cetartiodactyla
Họ hàng với hà mã

Ý tưởng cho rằng cá voi đã tiến hóa từ trong Artiodactyla dựa trên phân tích các trình tự DNA. Trong các phân tích phân tử ban đầu, cá voi được chỉ ra là có quan hệ họ hàng gần gũi hơn với động vật nhai lại (như trâu, bò và hươu, nai) hơn là quan hệ của động vật nhai lại với lợn. Nhằm đảm bảo cho tên gọi của bộ phản ánh đúng đơn vị tiến hóa trên thực tế, thuật ngữ Cetartiodactyla đã được tạo ra.
Các phân tích phân tử muộn hơn bao gồm việc lấy mẫu rộng hơn của các loài guốc chẵn và tạo ra bức tranh tổng thể hơn. Hà mã được xác định là họ hàng gần gũi nhất của cá voi, động vật nhai lại có quan hệ họ hàng với nhánh cá voi/hà mã còn lợn thì có quan hệ họ hàng xa. Bổ sung thêm cho việc tạo ra nhánh cá voi/hà mã gây mâu thuẫn thì các phân tích này cũng gợi ý rằng hà mã và lợn không có quan hệ họ hàng. Điều này có nghĩa là giả thuyết phân loại phổ biến (Suiformes hay Suina) chứa các loài lợn và hà mã chỉ là phân loại dựa trên các nét tương đồng về hình thái mà thôi.
Ngoài phân tích trình tự DNA và protein, các nhà nghiên cứu cũng theo dõi chuyển động của các transposon gọi là SINE trong bộ gen (xem phương pháp tại đánh dấu retrotransposon). Transposon là trình tự DNA thỉnh thoảng tạo ra bản sao của chính nó và chèn bản sao này vào các phần khác của bộ gen. Người ta cho rằng xác suất để các SINE sẽ chèn chính chúng vào chính xác cùng một phần của bộ gen một cách ngẫu nhiên là rất thấp. Các dữ liệu chỉ ra rằng một vài transposon chèn chính chúng vào cùng một vị trí trong bộ gen của cá voi, động vật nhai lại và hà mã (đôi khi được coi là "pseudoruminant" (giả nhai lại) do mặc dù chúng có dạ dày 4 túi như động vật nhai lại thật sự, nhưng chúng không nhai lại thức ăn). Điểm chèn này lại không chia sẻ với lạc đà và lợn.
Giả thiết này đã được kiểm tra với các trình tự DNA từ vật chủ của các gen: bộ gen ti thể hoàn hảo (cũng như một vài gen độc lập của nó), beta-casein, kappa-casein, yếu tố von Willebrand, ung thư vú 1, các gen hoạt hóa tái tổ hợp 1 và 2, thụ quan cannabinoit 1 và một vài gen khác. Các dữ liệu của các chuỗi này và các transposon đồng quy về cùng một kết luận cho rằng hà mã và cá voi có quan hệ họ hàng gần gũi với nhau hơn so với mối quan hệ của bất kỳ nhóm nào trong số hai nhóm này với các loài động vật khác của bộ Artiodactyla.
Các chuỗi đã phân tích trong các phân tích kết hợp với các đặc trưng hình thái học cũng đưa ra các kết quả tương tự như khi chỉ phân tích chuỗi. Một số tác giả cho rằng con số tuyệt đối các đặc trưng (một cho mỗi nucleotide) trong các chuỗi đã làm mất các hiệu ứng của hình thái học. Cũng có một vài nghiên cứu dựa trên hình thái gợi ý (yếu) cùng các kết quả tương tự như các kết quả phân tử, nhưng về tổng thể phần lớn các nghiên cứu hình thái học là mâu thuẫn với giả thuyết cá voi/hà mã của Cetartiodactyla.
Một ngoại lệ quan trọng là nghiên cứu gần đây do Boisserie và ctv. tiến hành năm 2005. Họ đã kiểm tra 80 đặc trưng hình thái học cứng của các đơn vị phân loại hóa thạch và sinh tồn của Cetartiodactyla. Các kết quả của họ gợi ý rằng hà mã đã tiến hóa từ bên trong nhánh gọi là Anthracotheriidae. Nhánh chứa Anthracotheriidae/hà mã dường như là nhánh chị-em với Cetacea và hỗ trợ các kết quả phân tích phân tử.