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  科學家們相信,所有的海洋哺乳動物的祖先都是源於陸地,部分的原因是後來因為食物需要及逃避捕獵者才返回至海里,其手腳亦開始變成鰭形,身體亦都變成流線形,令游水捕獵時可以便捷點。牠們跟魚不同的地方,就是海洋哺乳動物是溫血動物,還有牠們的尾鰭是上下移動,並不是以左右方向移動。  除以上的分別外,海洋哺乳動物跟其他水生動物不同的例子有:

  海洋哺乳動物不是單系群,而是一群生活方式類似、佔有類似生態棲位的哺乳動物。

  海洋哺乳動物分佈在地球的各地,不過其分佈並不平均,和海洋的生產力分佈恰好重合。物種最多的地方是在南緯及北緯40°附近。這對應海洋>初級生產最多的地方,在北美洲及南美洲、非洲、亞洲及澳大利亞周圍。物種範圍依各物種而不同。平均來說,海洋哺乳動物的物種範圍大約小於五分之一個印度洋。範圍大小的差異是各物種生態需求的不同,以及其適應不同環境能力的差異。海洋哺乳動物高度丰度的地區也恰好是人類對環境影響最顯著的地區,這也是科學家關注的議題之一。  大部分海洋哺乳動物(例如海豹和海獺)生活在海岸。不過海豹的陸地棲息區也不小,包括大陸及島嶼。在溫帶和熱帶地區,海豹可以離水生活,住在沙灘、卵石海灘、巖岸、沙洲、泥灘、潮池及海蝕洞內。有些海豹也許住在人造的設施內,例如棧橋、碼頭、浮標及石油平臺。海豹也可能再近一步往陸地移動,住在沙丘或植被中,也有可能爬上懸崖。大部分的鯨類生活在開放的海域中,抹香鯨可能會潛在的海底下去找食物。海牛生活在靠海岸的淺水水域,約在海平面下,不過也會潛水到的海域尋找海草。海獺會生活在巖岸、海藻林及有珊瑚礁的地區,不過也可以住在有浮冰的區域,或是沙質,泥質或粉質的區域。

  由于海洋哺乳動物對氣候轉變的敏感程度很高,也是生態系統裡面重要的成員,所以國際有不少科研機構和環保組織都對其進行研究。同時也有不少不同的動物園及海洋公園都會飼養或是繁殖牠們,甚至把牠們訓練,表演馬戲。
海洋哺乳動物(又稱海獸)是指一些長時間在海里面生活或需要靠海洋中的資源為生的哺乳動物,包括海牛、儒艮、北極熊、海獺、海豹、海獅、海象、鯨魚、海豚等。海洋哺乳動物不是生物中的分類單元或是系統分組,比較像是因為趨同演化形成的多系群,沒有直接也屬于海洋哺乳動物的共同起源。海洋哺乳動物的特點是依靠海洋環境生存,當中有部分的動物是需要間歇性的到陸地上休息或繁殖,有部分則不需要。 海洋哺乳動物中,對水生生活形態的適應程度各有不同。像鯨目動物及海牛是完全水生的,只能在水中生存。海豹及海獅大部分的時間生活在水中,但是交配、養育後代都還是會到陸地上。海獺及北極熊比較是在陸地生活為主。其食物也有相當的差異,有些是吃浮游動物、其他的則吃魚、魷魚,貝類,海草,也有些會吃其他的哺乳動物。海洋哺乳動物的數量比陸地上的哺乳動物要少很多,但在生態系中有許多不同的角色,包括其捕獵其他生物,維持生態系平衡在內,在維持海洋生態系中有重要的功用。但因為其重要的作用,而且有23%的海洋哺乳動物物種目前已受到威脅,因此這種情形對海洋生態系有負面影響。