物種學史
大海牛在 1741 年時發表為一新物種，早於林奈提出學名格式的時間，加上 27 年內即宣告滅絕，已知沒有模式標本留存，因此曾經有多種學名被提出。現今採用的學名 Hydrodamalis gigas 由 Zimmerman 在 1780 年時命名，而無齒海牛屬（Hydrodamalis）則是 Retzius 在 1794 年時確立。19 世紀時曾將大海牛歸入 Rytina 屬。大海牛另有兩個俗名，分別是 borkèntier（德）與 kapustnik（俄），前者含意為【像樹皮般的皮膚】，後者的意思是【吃甘藍的（cabbage eater）】。
大海牛按親緣關係屬於海牛目中的儒艮，所以巨儒艮這個名字理應更加科學。
形態特徵
根據斯特拉的記錄，大海牛身長約 7.5 公尺，體重 4500～5900kg，可長到 10.7 公尺長。大海牛的前肢粗壯但短鈍，呈槳狀，尾巴的外型與儒艮相似。斯特拉對它們的描述：“這種動物從來不接近沙灘，一直棲息在水裡，皮膚又黑又厚，猶如橡樹皮，按身體各部分的比例，其頭部小。沒有牙齒，嘴裡只有兩片又平又白的骨頭，一塊在上頜，一塊在下頜。”除了不具牙齒以外，大海牛的另一項特點在於前肢末端僅有腕骨與掌骨，趾骨退化至幾乎完全消失，這點與海牛或儒艮不同。儘管耳孔不過豌豆大小，但有相當發達的內耳結構。它們的視力不太好，要靠耳朵聽世界。
生活習性
巨儒艮骨骼化石大海牛以岩岸邊生長的多種大型海藻為食，僅取食柔軟的部分，據說當時每次大海牛吃了海帶以後，海帶的莖和根就會被衝到岸上。它們是海牛目中唯一以藻類為主食的動物，不過偶爾也會食用海草，但此說法仍有爭議。似乎不會潛水，至少進食時它們只將部分身軀埋入水中，在岸邊啃食潮線附近接近海面的大型 藻類，估計其覓食深度不超過 1 公尺深。斯特拉的記錄中提到它們會“集體進食，幼仔會被圍在群體中央保護。”大海牛內外皆有寄生蟲，皮膚上有數種甲殼類動物寄生。天敵可能包括虎鯨與大型鯊魚。海牛群體總是徘徊在河口附近，動物學家們由此推測該類海牛不能完全適應海水，它們需要隨時補充淡水。
由於大海牛不畏懼人類，加上活動範圍接近岸邊，行動又慢，因此相當容易捕捉。斯特拉描述它們“從來不叫，即使受傷也如此”，不過群體間是否有彼此以叫聲溝通的情形不得而知。當有同伴受傷時，其它的大海牛會試圖加以援救，根據獵人的說法它們會嘗試想拔出受傷同伴身上的魚叉。
分布範圍
大海牛首次被人類發現時，其分布範圍大致位於白令海的司令群島周邊，往東達阿留申群島西側，往西至堪察加半島。由上新世（Pliocene）與更新世（Pleistocene）的化石發現記錄分析，過去大海牛的分布範圍可能廣達整個北太平洋中北部海岸地帶，東側達下加利福尼亞半島與現今墨西哥西岸約北緯 30° 處，西部則到日本的本州島（南限約北緯 37°）。
繁殖方式
關於大海牛的文獻記錄中，曾提到有 1 頭雌性大海牛被捕殺拖上陸地，而另 1 頭與它同行的雄性大海牛就在岸邊停留不肯離去，時間至少持續 2 天以上。加上其它群體觀察記錄，分析大海牛可能是 1 夫 1 妻制，配偶關係可能會維持相當長的時間。斯特拉留下的記錄中提到，大海牛多在早春時交配，懷孕期在 12 個月以上，終年可生產，不過秋天是分娩的高峰期。事實上斯特拉在白令島停留的時間從 1741 年 11 月底至 1742 年的 8 月，由時間上看來他可能不曾親眼目睹初生不久的大海牛。
種群現狀
當斯特拉第一次描述大海牛的時候，大海牛的群體已經很小，分布地區很有限，數量僅餘 1000～2000 頭。在人類發現它們後不久，白令海地區擁入許多獵人，這些人的目標是捕殺生存於當地的海獺與北方海狗以獲取毛皮，而為了補給需求造成了大海牛的悲劇。這些人大量捕殺大海牛，吃它們的肉、用它們的皮來製造與修補船隻。已知 1768 年在白令島捕獲最後 1 頭大海牛，距離斯特拉發現他們的存在僅僅 27 年 。部分學者認為，海獺的減少可能也是大海牛滅絕的原因之一，在其它生活於白令海的動物中，海獺可能是與它們關係最密切的哺乳動物，因為海獺會捕捉啃食海藻的海膽，如果放任海膽漫無止境的增加，很快地海藻林就會被破壞殆盡。因此當時海獺的減少可能也讓大海牛目臨食物短缺的壓力。（1741 年年底，來自丹麥的聖彼得船隊在白令海東部遇難。倖存的水手捕殺了一頭海牛，作糧食補給。大海牛海牛肉讓他們越發思念家鄉的小牛排。海牛肉可以保鮮很長時間，而肥厚的海牛脂肪吃起來有點兒像杏仁油。美味傳說隨倖存者們返航，對此後造訪白令海的歐洲船隊來說，大海牛成了一道不能錯過的特色菜。1768 年，探險家馬丁·索爾記錄下了最後的大海牛之死）。
大海牛 1741 年被白令探險隊發現時就僅存大約 2000 只，由於之後人類的變態屠殺，僅僅 27 年這個最大的海牛目家族就宣告滅絕。被學者稱為生物史上的一大悲劇。
在白令海地區偶爾會聽到一些訊息，說看到了類似於海牛的動物，所以某些學者提出，大海牛的小群體可能一直活到 21 的世紀的今天，沒有絕種，但是截至 2013 年這個看法仍然沒有科學證據。
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