Tiến hóa

Cá heo, cũng như cá voi, là hậu duệ của động vật có vú trên cạn, và tất có thể thuộc ngành Artiodactyl. Tổ tiên của cá heo hiện đại ngày này có thể đã xuống nước khoảng 50 triệu năm trước ở kỷ Eocene.

Xương cá heo hiện đại có hai xương chậu nhỏ hình cây gậy và được cho hai chân sau đã bị teo đi. Tháng 10 năm 2006, một cá heo Mũi chai lạ bị bắt ở Nhật Bản; con cá này có 2 vây nhỏ ở hai bên khe bộ phận sinh dục và được các nhà khoa học xác định là chân sau phát triển hình thành.[6]

Giải phẫu học

Cá heo có thân hình thoi suôn tối ưu cho bơi với tốc độ cao. Vây đuôi được sử dụng để tạo sức đẩy còn vây mang và toàn bộ đuôi để điều chỉnh hướng bơi. Vây lưng đối với các loài có vây lưng dùng để ổn định cơ thể khi bơi.

Dù mỗi loài có khác nhau, đặc điểm chung ở hầu hết cá heo là các sắc màu xám với bụng có màu nhạt hơn. Trên da cá heo thường có các đốm với màu tương phản và sắc độ khác..

Đầu cá heo có bộ phận phát sóng rada sinh học ở trán. Nhiều loài có hàm phát triển dài tạo thành một cái mỏ rõ rệt. Một số loài như loài Mũi chai có miệng hình cánh cung như một nụ cười cố định. Một vài loài khác có thể có tới 250 răng. Cá heo thở bằng một lỗ ở trên đầu. Não cá heo phát triển to và phức tạp và có cấu trúc khác hẳn hầu hết động vật có vú trên cạn.

Khác hầu hết động vật có vú khác, cá heo không có lông mao. Trừ một chút lông ở mỏ lúc sinh ra và mất đi nhanh chóng sau đó.[7] Một ngoại lệ duy nhất là loài cá heo sông Boto, trên mỏ chúng mọc những sợi lông nhỏ rất dai dẳng.[8]

Cơ quan sinh sản của cá heo được đặt ở phần dưới của cơ thể. Cá heo đực có 2 khe, một khe chứa dương vật và một khe chứa hậu môn. Cá heo cái chỉ có một khe sinh dục chứa cả âm vật và hậu môn. Khe chứa vú được đặt ở hai bên khe chứa bộ phận sinh dục.

Nghiên cứu mới đây tại Quỹ động vật có vú hải dương quốc gia Mĩ cho thấy cá heo là loài động vật duy nhất khác loài người mà cũng có biểu hiện tự nhiên của Bệnh béo phì loại 2 và đây là cơ sở để nghiên cứu kỹ hơn bệnh này cũng như phương hướng điều trị cho cả người và cá heo.[9]

Giác quan

Hầu hết cá heo đều có nhãn lực tinh tường cả trong môi và ngoài môi trường nước và có thể cảm nhận các tần số cao gấp 10 lần tần số người có thể nghe được.[10] Mặc dù cá heo có lỗ tai nhỏ ở hai bên đầu, người ta cho rằng trong môi trường nước, cá nghe bằng hàm dưới và dẫn âm thanh tới tai giữa qua những khe hở chứa mở trong xương hàm. Nghe cũng được dùng để phát sóng rada sinh học, một khả năng tất cả các loài cá heo đều có. Người ta cho rằng răng cá heo được dùng như cơ quan thụ cảm, chúng nhận các âm thanh phát tới và chỉ chính xác vị trí của đối tượng.[11] Xúc giác của cá heo cũng rất phát triển, với đầu dây thần kinh phân bổ dày đặc trên da, nhất là ở mũi, vây ngực và vùng sinh dục. Tuy nhiên cá heo không có các tế bào thần kinh thụ cảm mùi và vì vậy chúng được tin là không có khứu giác.[12] Cá heo cũng có vị giác và thể hiện thích một số thức ăn cá nhất định. Hầu hết thời gian của cá heo là dưới mặt nước, cảm nhận vị của nước có thể giúp cá heo ngửi theo cách là vị nước có thể cho cá biết sự hiện diện của các vật thể ngoài miệng mình.

Dù cá heo không có lông, chúng vẫn có nang lông giúp thực hiện một vài chức năng xúc giác.[13] Người ta tin rằng, các sợi lông nhỏ trên mỏ của loài cá heo sông Boto hoạt động như một hệ thống xúc giác để bù đắp cho thị giác kém của loài này.[14]