Kytovci už mají za sebou asi 50 milionů let existence. Jejich předky byli sudokopytníci, kteří žili na březích vod a k vodnímu živlu získali náklonnost. Nejblíže ke kytovcům měl Indohyus, jehož 48 milionů let stará fosilie byla objevena v indickém Kašmíru. Byl velký asi jako kočka.
První prakytovec
Fosilní nálezy ukazují, že předkové kytovců se postupně přesouvali ze souše do vody. Končetiny získávaly tvar ploutví a zadní se zmenšovaly, takže páteř byla pohyblivější. A z býložravců se stali dravci: Nejstarší známý prakytovec, 50 milionů let starý Pakicetus, už měl chrup masožravce. Jeho zuby byly podobně jako zuby dnešních savců rozlišené na několik typů včetně špičáků a stoliček. Další evoluce však rozdíly mezi jednotlivými zuby stírala. Před 30 miliony let už měli kytovci jen dlouhé řady uniformních kolíkovitých zubů.
Zuby versus kostice
Tím však proměny chrupu kytovců ani zdaleka neskončily. Z dravých a zubatých basilosaurů (Basilosauridae) specializovaných na lov jiných velkých mořských savců se asi před 38 miliony let začali vyvíjet kosticovci (Mysticeti). Moderní druhy jako jsou velryby, keporkakové a plejtváci žádné zuby nevlastní: Místo nich mají kostice: dlouhé lamely z keratinu (ze stejné látky jsou i naše zuby a nehty), které vyrůstají z horní čelisti. Jako přes síto jimi cedí z vody drobné rybky, hlavonožce, korýše a plankton. Jak ale vypadala cesta od tlamy k plné zubů k tomuto "cedníku"?
Zubatý předek
Odpověď naznačuje nově objevená fosilie 36,4 milionu let starého kytovce z Peru, který dostal jméno Mystacodon selenensis. Jde o zatím nejstaršího známého člena rodinky kosticovců. Byl mnohem menší než dnešní velryby a plejtváci (asi 4 metry) a jeho čelisti dosud obsahovaly zuby. Jejich opotřebení naznačuje, že Mystacodon se neživil velkou potravou jako jeho předkové basilosauři: Lovil u dna, kde do tlamy "nasával" malé ryby. Toto chování pravděpodobně souviselo s ekologickými změnami, které jej přinutily změnit způsob obživy.
Hltání potravy
A evoluce pokračovala: Před asi 25 miliony let kosticovci přišli o zuby. Ztráta však nebyla náhlá jako u zubaře: Delfínovi podobný Janjucetus měl ještě zuby, ale současně už mu z horní čelisti vyrůstaly řídké kostice. Důležité bylo i to, že kosti jeho dolní čelisti nebyly srostlé, ale pružně spojené. Mohl tak doširoka otevřít tlamu a hltat hejna malé kořisti. Ztrátu zubů zapříčinila nefunkčnost genu, který podmiňuje vznik skloviny. První skutečně bezzubou velrybou byl Eomysticetus, který žil přibližně ve stejnou dobu jako Janjucetus a kosticemi z vody filtroval plankton.
Dvě skupiny
Sesterskou skupinou kosticovců jsou ozubení (Odontoceti), mezi které patří delfíni, kosatky a vorvaňové. Jak jejich jméno napovídá, mají zuby, které vypadají prakticky stejně jako zuby kytovců z doby před 30 miliony lety. Řady kolíkovitých zubů využívají k lovu ryb (delfíni) a hlavonožců (vorvaňové). Některé kosatky loví stejně jako dávní basilosauři: velkými mořskými savci včetně mnohem větších velryb, kterým ve smečce vytrhávají kusy masa.