Formant un clade unique au sein des artiodactyles, il a été suggéré que les Hippopotamidae et les Cetacea ont évolué à partir d'un ancêtre commun aquatique. Cependant, des études récentes basées sur des caractéristiques anatomiques ont rejeté cette idée, suggérant que les habitudes semi-aquatiques ont convergé entre les cétacés basaux et les hippopotamoïdes. Ces études montrent des convergences sur la base de la transcriptomique et de la perte de gènes. Étant donné que les habitudes aquatiques ont évolué indépendamment chez les hippopotamoïdes et les cétacés, nous explorons le nombre de passages d'un mode de vie terrestre à semi-aquatique au sein des hippopotamoïdes, et les facteurs à l'origine de ces changements.

Au cours des dix dernières années, nous avons mené plusieurs études, notamment morphologie du crâne, de l'os pétreux, de l'oreille interne, microanatomie postcrânienne et structure des populations, à des fins paléoécologiques. Ces études révèlent une évolution en mosaïque et probablement plusieurs degrés d'adaptation au mode de vie semi-aquatique. Pour approfondir, nous avons effectué une analyse géochimique axée sur le rapport δ18O de l'émail des hippopotamoïdes fossiles. Il a été démontré que la composante aquatique d'une faune présente des valeurs de δ18O inférieures à celles de la composante terrestre associée, car les mammifères dépendants à l'eau sont insensibles à l'évaporation. Nous avons donc étudié l'évolution des valeurs de δ18O chez plusieurs espèces d'hippopotamoïdes et les avons comparées à celles d'autres grands herbivores terrestres associés dans la même faune. Nous avons également compilé toute la littérature disponible sur la géochimie des hippopotames, et avons ainsi obtenu des résultats pour au moins un tiers des 118 espèces d'hippopotamoïdes connues.

L'interprétation de ces résultats dans un cadre phylogénétique et chronologique permet de discuter de la congruence entre les caractères phénotypiques associés à un mode de vie aquatique et les rapports isotopiques. De plus, la corrélation entre la diversité des hippopotames et leur degré d'adaptation à la vie dans l'eau, en relation avec les facteurs climatiques et paléogéographiques, permet de déterminer si l'aquaticité est un trait évolutif clé. Cette analyse révèle que l'aridification de l'environnement est déterminante pour l'adoption de l'habitat aquatique dans ce clade.