Physeteridae: Кашалоты. В самых последних трудах, (вроде Боэрсма и Пиенсон, 2015; Велез-Джуарбе и ко., 2015), самые первые из древних кашалотов были Eudelphis из среднемиоценовых отложений Бельгии, а вслед за ним - и другие, (Diaphorocetus, Acrophyseter, Idiorophus, Zygophyseter, Brygmophyseter, Livyatan, Albicetus, Placoziphius, Orycterocetus), помещённые отдельно от современных кашалотов, в группе Pan-Physeteroidea. Большинство из этих китов были североамериканскими видами, но некоторые из них, вроде Diaphorocetus и Idiorophus из Аргентины, не были тщательно ещё изучены. Один современный анализ находит, что эти два вида находятся среди современных кашалотов, (Ламберт и ко., 2016). Diaphorocetus примечателен своими небольшими телесными размерами. Brygmophyseter (=Naganocetus) и Zygophyseter были следующими из кашалотов, которые сошли с дистанции в Миоцене. У последнего был типичная форма черепа для всех кашалотов, где находится спермацетовый орган, что наводит на мысль, что он был ещё у предкового вида. Общая длина тела Zygophyseter varolai подсчитан около 6.5--7.5 м, что примерно 40--80% от максимальной длины современного кита-кашалота, (12.5--18.5 м). Большие, заострённые верхние и нижние зубы Zygophyseter и другого вида, Acrophyseter - по сравнению с современным кашалотом, у кого зубы есть только в нижней челюсти - предполагает, что эти древние киты-кашалоты были активными хищниками, которые питались крупной добычей, вроде как современная косатка, Orcinusorca. Дополнительные доказательства макрохищничества даются необычными костными отростками над альвеолами верхней челюсти, которые бывают у представителей Acrophyseter; считается, что эти отростки служили укрепителями, они усиливали зубы супротив мощной кусательной силы. Тенденция в сторону уменьшения зубов и их исчезновения в верхней челюсти видится в более поздних видах кашалотов, включая Aulophyseter, Placoziphius, Scaphokogia, и у современных видов кашалотов, включая и карликовые. Открытие древнего кашалота в Плейстоценовых отложениях около экватора намекает, что отдельные виды могли обитать в более тёплых широтах, как и современные виды.
Самый крупный доисторический кашалот, известный людям, Livyatan melvillei, был описан Ламбертом и коллегами, (2010), из отложений Писко, (12 МЛН), в Перу. У него была трёхметровая голова и тридцатишестисантиметровые зубы, (по сравнению, самые большие найденные зубы Physeter - 25 см в длину), и это был один из самых крупных из известных учёным хищников, с приблизительным размером тела в 13.5--17.5 м. Livyatan был главным хищником и, наверное, питался рыбой и другими морскими зверьми, включая ластоногих, зубатых китообразных, и усатых. Укрупнённая передняя половина черепа этого кита есть и у современных кашалотов, что предполагает, что присутствие укрупнённого спермацетового органа у этого вида не связано с глубоководным нырянием или с донным кормлением.
Albicetus oxymycterus был другим крупным видом кашалотов, и вместе с Brygmophyseter и Livyatan его реконструкция насчитывает в длину 6 м или больше. Albicetus имел и верхние, и нижние зубы; первые, с их энамелью, являются уникальными чертами этого рода, (Боэрсма и Пиенсон, 2015). Сосуществование этих многочисленных, крупных, суперхищных кашалотов в среднем Миоцене являются резким контрастом к единственному, охотящемуся на кальмаров, виду кашалотов наших дней. Это указывает на другую структуру экосистем морских млекопитающих, без аналогов в современных экосистемах, где суперхищники редки.
Кашалоты имеют длинный и разнообразный список вымерших видов, хотя только один вид, гигантский кашалот Physeter macrocephalus, дожил до наших дней. Кашалотов признают, как самых простых зубатых китообразных. Продвинутые черты черепа, которые объединяют всех кашалотов, включают помимо прочего, большую, глубокую полость в передней части черепа, в ней находится спермацетовый орган, и потерю одной или обеих, носовых костей. Разные функции были предписаны к огромной голове кашалота и к спермацетовому органу внутри её, от роли тарана до важной роли в эхолокации. Функция эхолота у головы кашалота хорошо документирована благодаря анатомическим исследованиям Теда Кранфорда и коллег, (т.е. Кранфорд и ко., 2008а, б; 2010), но новые исследования, основанные на инженерных моделях и анализе ограниченных элементов, (Панагиотопулу и ко., 2016), показывают, что голова также эволюционировала как массивный таран во время драк между самцами. Кашалоты являются крупнейшими из современных зубатых китообразных, достигая в длину до 19 м и веся 70 тонн; они также являются самыми долгими и глубокими ныряльщиками из морских зверей: 138 минут и 3000 м на одном дыхании.
Уникальной находкой в пищеварительных системах кашалотов, (обычно у собственно кашалота и реже у карликовых видов), является амбра, вещество, используемое при создании духов во времена промышленной китовой ловли. Ранее неизвестная среди ископаемых останков, ископаемая амбра была найдена в раннеплейстоценовых отложениях Италии. Вытянутые, шестиугольные или округлые, содержащие много кальмаровых клювов, ассоциированные с амброй и распознанные как испражнения, окаменевшие останки содержимого кишечников кашалотов, (Балданза и ко., 2013).
Ископаемые представители кашалотов уходят в глубь веков хотя бы до Миоцена, (конец раннего Миоцена, 21.5--16.3 МЛН), и раньше, если неполный скелет Ferecetotherium из позднего Олигоцена (23+ МЛН) из Азербайджана тоже принадлежит к ним. Ко временам среднего Миоцена кашалоты были очень разнообразными. Эта семья неплохо известна по ископаемым останкам, найденным в Южной Америке, Северной Америке, западной Европе, Средиземноморскому региону, Австралии и Новой Зеландии.