假设数十亿年前，地球上最早的生命诞生于水中。在数百万年间，它们渐渐地由简单的多细胞生物进化为真正的生物——鱼类以及其他拥有大脑、心肺等复杂脏器的海洋生物。
但是在大约三亿七千万年前，一些事情的发生给当时整个世界带来了永久的变化。一些动物长出了原始的四肢，并开始花费更多的时间待在陆地上。它们虽然表面上看起来仍然像鱼，却已发生了本质性的变化。陆地动物不断地进化着，并变得越来越完善。经过成百上千万年的时间，它们逐渐分化出了新的支系，使陆地表面生灵遍布。
按照进化的一般规律，我们通常认为生命最初发源于海洋，然后遵循着由海洋到陆地的方向进行演进。但是对与许多已经进化为陆地生灵的动物来说，比如两栖动物（青蛙即是其中一种），它们仍然会花费相当多的时间待在水里，并直至终老。
发生在鲸鱼身上的故事便是两栖类动物这一演进特点的最好说明。鲸鱼的祖先来自大海，就像许多其他动物一样。后来随着陆地鲸鱼的不断进化，它们发现海洋环境似乎更利于自身的生存，并被水中的鱼类等食物所吸引，于是又重新回到了大海，并一直待在那里。
我们是如何知道这一切的呢？今天有一些鲸鱼身上仍然保留着被科学家们称之为“余臀”（vestigial hips）的东西，其腿骨的大小跟我们人类的手指差不多。“余”即剩余、残余，所以顾名思义，余臀也就是指宽大而发育完全的髋关节的残留物。事实上，鲸鱼们的祖先是拥有这个真家伙的——臀部和腿。那么，这自然也就意味着它们最早也是依靠腿来行走的。
负责进化史研究的科学家们，一直致力于寻找那些处于过渡形态的动物化石——它们的大小及形状可以表明，其所象征的由远古祖先进化至现代动物的中间特点。我们知道，一些更为古老的鲸鱼祖先是用四肢进行行走的。
但是直至最近，科学家们仍然没有找到这种陆地鲸鱼的化石，这也构成了现代鲸鱼进化链条上缺失的一环。
早在20世纪90年代初，巴基斯坦的矿工们挖掘出了一个约有5000万年历史的四肢健全的鲸鱼化石。从化石上我们可以看出，这个动物的体长约为10英尺长，重达600～700磅左右。
它长有锯齿状的牙齿，短小的前肢，一条长尾巴，长而伸展的后肢以及其下面那一双巨大的脚。
与这个化石一同出土的，还有一些年代稍晚些的化石。这些新发现帮助科学家们重新构建了鲸鱼在从陆地移居至海洋中的形象特征。这些现代鲸鱼的祖先，有可能是肉食类哺乳动物。它们生活在陆地上，拥有四肢，走起路来就像海狮一样慢慢悠悠的。它们或许像水獭一样在水中活动，主要靠捕食鱼类来生存。
陆地鲸鱼们发现，在海洋中似乎更容易找维持自身生存所需要的食物。
随着陆地鲸鱼的逐渐进化，它们开始到海洋中去寻找粮草，同时后肢的作用也变得越来越小、力量越来越弱了。证据何在？通过对已有化石的研究，科学家们发现，一头有着4000万年历史的鲸鱼，相对于其5000万岁的先祖来说，它们的后肢更加纤细和软弱。究其原因，这可能是因为它们终其一生都是在水中度过的。
今天我们所看到的鲸鱼，出现于大约3000万年前。宽宽的尾巴已经代替了弱小的后肢，并进化出了一套尤其便于水下通讯与导航的听力系统。