Эволюция китов в кайнозойскую эру началась с ранних парнокопытных. 1 Переход предков китообразных от суши к морю учёные датируют примерно 49 млн лет назад. 1 Начиная с позднего эоцена, около 40 млн лет назад, китообразные заселили субтропические океаны и больше не выходили на сушу. 1

Некоторые этапы эволюции китов:

• Древние китообразные из группы археоцетов (пакицет, амбулоцет и подобные) 50–48 млн лет назад при дайвинге полагались на кости и мышцы. 3 Их скелет стал плотнее, чем у наземных млекопитающих, чтобы им проще было уходить на дно. 3
• Позже киты начали использовать динамические механизмы контроля: уменьшение и увеличение объёма лёгких. 3 У дорудонов, живших 40–36 млн лет назад, плотность костей уже начала снижаться, а у современных китов она ниже, чем у наземных парнокопытных. 3
• Зубатым китам пришлась особенно кстати эхолокация. 3 Она заменяла зрение на глубине и обоняние в воде, а также позволяла кричать, не открывая рта. 3
• В середине олигоцена, около 30 млн лет назад, появились фильтрующие усатые киты. 5
• Полосатиковые, к которым относится гигантский синий кит, появились в Северной Атлантике около 12 млн лет назад. 5

Эволюция акул в кайнозойскую эру включала появление новых видов хищников. 4 В палеоцене появились сверх-хищники, отодонтиды, крупные особи которых превышали длину в 9 метров и охотились не только на костных рыб, но и на других акул. 4 С появлением морских млекопитающих, отодонтиды включали их в свой рацион. 4

Китообразные, чтобы противостоять акулам, становились крупнее, достигая в эоцене современных размеров. 4 Но и акулы не отставали от них. 4 К миоцену, около 23 млн лет назад, по мнению большинства учёных, именно эволюция отодонтид привела к появлению одного из крупнейших хищников в истории. 4