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  鯨類是從偶蹄目演化的理論是基於DNA序列的分析結果。在最初的分子分析中,顯示鯨類較豬更接近反芻亞目(如牛及鹿)。為了在目名反映這種演化關係,故出現了鯨偶蹄類。  後期的分子分析提供了更完整的線索。河馬被認為是鯨類的近親,反芻亞目與鯨/河馬的分支有關,而豬則被分類在更遠的位置。除了新增了鯨/河馬分支外,分析更顯示河馬及豬並非近親。這個結果很富爭議,因為傳統分類正有基於豬與河馬形態的相似而成立的豬形亞目。  除了DNA及蛋白質序列外,學者追蹤了基因組中一種稱為短散落配置(SINE)的轉位子。DNA序列的轉位子會有時將自己複製,並將複製品插入基因組的另一個位置。但 SINE 沒可能會將自己插入基因組的同一位置。資料顯示鯨魚、反芻亞目及河馬的基因組中,有幾個轉位子將自己插入同一位置上。在駱駝及豬的基因組中並沒有這個插入點。  不同的 DNA 序列測試都得出同一個結論:即河馬與鯨類非常接近,而和其他偶蹄目相對疏遠。這一點從鯨與河馬都可以利用超聲波在水中分辨敵友和在水中育兒(交配,產子和哺乳),以及陰嚢藏於腹腔內可以看出。  形態學及古生物學對鯨類與其他哺乳動物的關係亦於 1990 年代後出現很大變化。一些化石發現(如羅德侯鯨)顯示鯨類並非從中爪獸目衍生或與其是近親。很多學者支援成立鯨偶蹄目的分支,但也有部分學者反對鯨類與河馬共祖的說法,認為三個亞目的傳統偶蹄目仍然是一個有效的分支,而四個亞目的鯨偶蹄類(即修正後的偶蹄目)則可能是一個大目或總目。  鯨/河馬學說認為鯨類與河馬類在 6000 萬年前擁有共同的半水棲祖先,直到 5400 萬年前才分化成兩支,其中一支演化成鯨類,可能始於巴基鯨及其他古鯨亞目近親,它們漸漸適應水下生活,最後演化成完全水生的鯨類。因此,此學說認為鯨偶蹄類才是有效的單系群分類。反對者的理由是,目前發現最早的河馬化石產生於中新世,而鯨類的分化則可上溯至始新世,鯨/河馬假說出現了一個 3000 萬年缺少河馬祖先存在的空白期。一些形態學研究指出石炭獸科是河馬的祖先,但卻得不到有力支援。

  根據近年的分子學研究,勞亞獸總目內部可能的演化關係如下(真有蹄類學說):  鯨偶蹄目各主要演化支的關係如下(鯨河馬類學說):
鯨偶蹄目(學名:Cetartiodactyla)是一個包含了傳統的鯨目及偶蹄目的演化支,一般用來描述鯨豚類是從偶蹄目中演化而來。遺傳學分析表明,與鯨豚類親緣關係最近的現生動物是河馬。鯨與河馬的分支則稱為鯨河馬亞目(Whippomorpha,有建議使用 Cetancodonta 但未普及)。依此定義,剔除了鯨目的舊有偶蹄目將是一個並系群。