1、海洋哺乳动物主要包括鲸目、海牛目、鳍脚亚目(或鳍脚目)三大类。另外海獭几乎一生都在海上度过,很少登上陆地,基本上也算海洋哺乳动物。
2、鲸目Cetacea,包括鲸和海豚,是所有哺乳动物中最适应水栖生活的一支,外形和鱼相似,已经完全不能在陆地上生活,其中包括一些地球上最大的动物,而多数则是中等体型。现存的鲸目成员均前肢成鳍状,后肢完全退化,尾端有水平的尾鳍,北部常有垂直的背鳍,鼻孔移到头顶。
3、海牛目Sirenia,是仅有的适应海洋生活的植食性动物,也是仅次于鲸目最适应水栖生活的动物,和鲸类一样,前肢变成鳍状,没有后支,有尾鳍,不能上岸,但有短颈,尚保留退化的骨盆,鼻孔虽然上移,但尚未象鲸类一样移到头顶。海牛目体型肥胖,有很厚的脂肪层,脑不发达,行动比较迟缓。海牛目出现得很早,早在始新世晚期的原始类型便于现存种类差别不是很大。海牛目现存有儒艮科Dudongidae和海牛科Manatidae两个科,前者分布于印度-太平洋水域,现存种类少而化石种类较多,后者分布于大西洋水域,现存种类略多而化石种类较少。
4、鳍脚亚目Pinnipedia或鳍脚目,是水栖性的食肉动物,牙齿和陆栖的食肉动物相似,但是成鳍状,身体纺锤型,非常适于游泳。鳍脚类平时生活在水中,在水中觅食,但是需要在陆地上繁殖,也在陆地上休息。鳍脚类通常在繁殖期成大群云集在岸边,为一雄多雌制,雄兽长体型比雌兽大数倍。鳍脚类身上有厚的脂肪层或者毛皮来抵御海水的寒冷,而人们常为了获得脂肪和毛皮而对其大量捕杀,而鳍脚类在繁殖期云集在岸边的习性也使其容易遭到捕杀,因此现在不少种类均处于濒危状态,有些种类可能已经灭绝。鳍脚类现存有三个科,这三个科可以归于两大类,海狮科Otariidae和海象科Odobenidae又称耳海豹类,有小的外耳壳,肺活量大,氧气多储存于肺中,游泳时主要靠前肢推动,在陆地行走时后肢向前折叠,靠四肢行走,可能起源于熊类;海豹科Phocidae又称无耳海豹类,无外耳,肺活量小,氧气多储存于血液中,适合深潜,游泳时主要用后肢推动,在陆地行走时后肢不能向前折叠,需要靠身体蠕动来行走,比较笨拙,可能起源于鼬类。鳍脚类主要以鱼类、甲壳类和软体动物为食,但豹海豹和某些海狮等也捕食海鸟或其它海兽。
5、海獭Enhydra lutris,几乎一生都在海上度过,很少登上陆地,且在陆地上行动笨拙。海獭经常躺在海面上漂泊,是唯一经常仰泳的海洋哺乳动物。海獭分布于北太平洋的沿海地带,由于毛皮珍贵而受到捕捉,现已非常稀少。
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