Los cetáceos son amniotas que terminaron como especies acuáticas en una transición de tierra al mar producida durante el Eoceno. Las formas primitivas de estos fueron llamadas arqueocetos, los cuales incluyen cinco familias con distintos grados de adaptación a la vida acuática. Sin embargo, el modo como adquieren sus destrezas en la natación y otras habilidades todavía permanecen ocultas para la ciencia.
Los amniotas son vertebrados cuyo embrión, durante su evolución, desarrolló cuatro envolturas y un medio acuoso dentro del que puede respirar y alimentarse. Estos se diferenciaron muy tempranamente en dos grandes líneas evolutivas uno de los cuales, los sinápsidos, dieron origen a los mamíferos.
Un estudio realizado por un equipo de investigadores de Francia, Alemania y Estados Unidos incluyó el análisis de arqueocetos de tres familias en secuencia evolutiva denominadas Remingtonocetidae, Protocetidae y Basilosauridae. Uno de los restos estudiados fue la de un ejemplar relativamente joven del Cynthiacetus peruvians reportado en el 2010 por Miguel Martínez y Christian de Muizon del Museo Nacional de Historia Natural de Francia.
Para estudiar el estilo de vida de estos primeros cetáceos se analizaron las características microanatómicas en la estructura ósea de sus fémures, humeros y vertebras, con el fin de encontrar evidencia de su transición de la tierra al agua. Se documentó la estructura interna de los huesos utilizando microtomografía y delgados seccionamientos virtuales. Con estos datos los investigadores pudieron discutir las especializaciones óseas y hacer estimaciones sobre su comportamiento natatorio.
Todas las estructuras estudiadas muestran un aumento de la masa ósea en sus costillas, carecen de una cavidad medular abierta, mientras que sus vértebras mostraron esencialmente esponjosas. Los húmeros y fémures muestran tendencias opuestas en la especialización microanatómica que señala en dirección a la independencia progresiva de los cetáceos de un medio terrestre.
Los húmeros cambiaron de ser estructuras compactas hasta llegar a ser esponjosas, lo cual está en conformidad con la pérdida progresiva de la función de propulsión de las extremidades anteriores, que terminaron siendo utilizados para la dirección y de estabilización.
Por el contrario, las extremidades traseras de los Basilosauridae, la siguiente familia derivada estudiada, quedaron notablemente reducidas debido a que dejaron de servir para la locomoción, pero mostraron además una fuerte osteosclerosis en los fémures.
El estudio confirma que si bien, los Remingtonocetidae y Protocetidae, eran casi exclusivamente acuáticos, fueron, probablemente, nadadores de aguas poco profundas en proceso de cambio. En cambio los Basilosauridae muestraron especializaciones óseas similares a las de los cetáceos modernos, por lo cual se consideran más activos nadadores de aguas abiertas.
La investigación ha sido publicada en la revista Plosone.