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已知的史前北海狗属种仅只有晩上新世时期南加利褔亚及墨西哥的吉氏北海狗Callorhinus gilmorei , 吉氏北海狗Callorhinus gilmorei仅只有部分颌骨, 牙齿及一些颅后骨骼化石发现。吉氏北海狗 Callorhinus gilmorei 有别于现存的北海狗在于吉氏北海狗Callorhinus gilmorei有较细小的第三颗上颌门齿 , 上颌第二颗至第四颗前臼齿有双牙根 , 上颌第一颗及第二颗前臼齿排列紧密 , 下颌的第三颗及第四颗前臼齿存有双牙根 , 吉氏北海狗 Callorhinus gilmorei也存有长且浅的翼状突 , 牠属于细小的北海狗属种。于日本东北部晚上新世地层的Dainenji Formation(约270万年前至240万年前)也发现了吉氏北海狗Callorhinus gilmorei的颌骨化石 , 化石显示北海狗属种于晚上新世时期已分布于北太平洋东西两岸 , 现存的北海狗化石则于日本北部更新世中期地层才有化石记录。
晚上新世至早更新世秘鲁的海德拉海狗Hydrarctos lomasiensis提供了南海狗属（Arctocephalus）分布于南半球的时间 , 海德拉海狗Hydrarctos lomasiensis曾被划作南海狗属 , 但后来又被划归新属海德拉海狗属Hydrarctos , 海德拉海狗Hydrarctos lomasiensis的颅基全长约248mm , 属于体型较大的海狗 , 牠的颅骨形态比洋海狮属Thalassoleon有较多的洐生特征例如上颌第一颗至第三颗前臼齿是单牙根 , 上颌第四颗前臼齿 , 第一颗至第二颗臼齿有二裂的牙根 , 上颌第三颗门齿有圆椎形的齿冠及圆状的牙根 , 短小而宽阔的鼻骨等特征都显示海德拉海狗Hydrarctos lomasiensis 的颅骨具有优越先进的特征 ,牠甚至还有着南美海狮（Otaria flavescens）的特征 ,但海德拉海狗Hydrarctos lomasiensis颅骨同时也保留了原始特征包括有较宽阔的上腭及有细小的上枕突, 海德拉海狗Hydrarctos lomasiensis 形态介乎于史前及现存的海狮科成员之间 , 也提供了南海狗属种分布于南半球的时间。

南海狗属于南半球高纬度地带变得极具多样性 , 南非海狗（Arctocephalus pusillus）一共有两个亚种 ,Arctocephalus pusillus pusillus分布于南大西洋东部的南非好望角 , Arctocephalus pusillus doriferus 则分布于南太平洋西部的澳洲东南端 , 南非海狗可能是随着西风流(west wind drift)进入澳洲的东南端 ; 亚南极海狗（Arctocephalus tropicalis）及南极海狗（Arctocephalus gazella）分布于大西洋及南印度洋 ; 纽西兰海狗（Arctocephalus forsteri）则分布于新西兰及澳洲南部。南美海狗（Arctocephalus australis）- 璜费南德兹岛海狗（Arctocephalus philippii）- 加拉巴哥海狗（Arctocephalus galapagoensis）这世系演化看似于南太平洋东部进行。南美海狗（Arctocephalus australis）可能是随着寒冷的福克兰海流而分布于南美东部的沿岸 。只有奎达路海狗（Arctocephalus townsendi）的分布和其它南海狗属种不相同 , 牠分布于北太平洋东部的下加利褔亚 , 有专家认为南海狗属曾于更新世冰期时进行由南至北 , 横越赤道的迁移 , 而强劲的东部边界洋流及海岸的涌升流也是南海狗属分布于下加利褔亚的原因。
但这假设是把奎达路海狗（Arctocephalus townsendi）从南美海狗（Arctocephalus australis）- 璜费南德兹岛海狗（Arctocephalus philippii）- 加拉巴哥海狗（Arctocephalus galapagoensis）这世系排除 , 本身也没有足够证据支持南海狗属中的这世系于南太平洋东部进行辐射进化 。南海狗属可能是从南至北扩散至加拉帕哥斯群岛 , 或者是受更新世冰河时期影响 , 在加拉帕哥斯群岛中各自进行单独的物种形成 , 并向南扩散。不过南海狗属（Arctocephalus）也有现存的成员化石被发现 , 例如南非海狗 （Arctocephalus pusillus ）于南非的更新世地层已有化石发现 , 奎达路海狗（Arctocephalus townsendi）于加利褔亚晚更新世地层也有化石记录 , 这看似南海狗属由南至北扩散的可能性较大。

海狮亚科和海狗亚科的古地理学分布也是同样不明的 , 因为牠们的化石太少 ,加州海狮属（Zalophus）及北海狮属（Eumetopias）于更新世之前已有化石记录 , 于日本早上新世地层就发现了北海狮亲近种(Eumetopias aff. E. jubatus )化石 , 北海狮(Eumetopias jubatus)于美国及加拿大更新世中期地层已有化石记录 ; 于日本中新世中期地层及美国上新世时期地层都发现了加州海狮属未定种(Zalophus sp)的化石 , 化石记录显示牠们于更新世之前已于北太平洋东部及西部都取得分布。
现存的北海狮是体型最大的海狮科成员 , 雄兽全长最大能达3.25米及重达1120公斤 , 雌兽最大则长达2.91米及重350公斤 ; 以一头长271.8厘米的雄兽 , 牠的颅基可长达36.2厘米 , 而一头全长246.4厘米的雌兽颅基则长达30厘米。过去北海狮属有不少属种 , 都是被发现于日本 , 这显示北海狮属是源于日本。于1925年的日本上総国晚上新世至更新世地层发现了北海狮属种渡濑北海狮Eumetopias watasei的右上颌骨及前上颌骨 , 发现的个体可能是属于完全成年的雄性 , 有着严重磨损的犬齿及前臼齿 , 从化石来看渡濑北海狮Eumetopias watasei比现存的北海狮Eumetopias jubatus要大 , 渡濑北海狮 Eumetopias watasei上颌的门齿都要较北海狮Eumetopias jubatus的要来得大 , 渡濑北海狮于1968年被划归别的属系---Oriensarctos。
后来于1939年的日本千叶県更新世早期地层也发现了史前加州海狮属种加美海狮Zalophus kimitsensis的下颌化石 , 该个体可能是属于雄性 。于日本金泽(Kanazawa)上新世地层也发现了北海狮属未定种的化石,最初被认为是异索兽属种Allodesmus sp , 后来根据该化石有五颗颊齿而认为应该归属北海狮属(异索兽属种有六颗颊齿) , 该北海狮属未定种的犬齿长度能达40mm , 牠被认为要比渡濑北海狮Eumetopias watasei稍大一点。
另一个于日本晚上新世地层发现的北海狮属种岸田北海狮Eumetopias kishidai只保留了上颌前端部分及牙齿 , 发现的化石个体可能是属于雄性 ,岸田北海狮Eumetopias kishidai体型要较渡濑北海狮Eumetopias watasei来的细小, 岸田北海狮Eumetopias kishidai的吻端隆起 , 有呈四方及宽阔的上腭 , 有狭长的上腭孔 , 上颌第三颗门齿及犬齿间有长的间隙裂 , 岸田北海狮Eumetopias kishidai的犬齿要较加州海狮Zalophus lobatus的来得大 , 但却要比现存的雌性北海狮来得细小。
于日本中部也发现了约二百万年前晚上新世至早更新世的史前北海狮属种俄伊加北海狮Eumetopias oijyaensis化石 , 俄伊加北海狮Eumetopias oijyaensis仅只有分离的牙齿及颅后骨骼化石发现 , 俄伊加北海狮Eumetopias oijyaensis下颌颊齿有细小的附尖及二裂的牙根 , 牠的胫骨和现存的北海狮同样呈弓形 , 骨骼和雌性的北海狮大小相近。俄伊加北海狮Eumetopias oijyaensis的第二颗门齿牙根呈球根状 , 第一掌骨未端膨大 , 膝盖骨轮廓呈圆状 , 俄伊加北海狮Eumetopias oijyaensis的舟骨及距骨和早期的史前海狮墨西哥洋海狮相似的 , 有专家认为俄伊加北海狮Eumetopias oijyaensis可能就是现存的北海狮先祖。

除了加州海狮(Zalophus californianus）于加拉帕哥斯群岛有分布外[加州海狮有三个亚种 , 分别是加州海狮（Zalophus californianus californianus）， 加拉巴戈海狮（Zalophus californianus wollebaeki） , 日本海狮（Zalophus californianus japonicus），现已绝种] , 整体海狮亚科都局限于气候和暖及高纬度的地带。澳洲海狮属（Neophoca）-纽西兰海狮属（Phocarctos）-南美海狮属（Otaria）看似是于更新世时期随着西风流(west wind drift)进入南半球 , 南美海狮（Otaria flavescens）和南美海狗（Arctocephalus australis）于南太平洋及南大西洋西部都有分布重迭 , 纽西兰海狗（Arctocephalus forsteri）和纽西兰海狮（Phocarctos hookeri）于新西兰南部都有分布重迭 , 南美海狮（Otaria flavescens）于巴西晚更新世地层有化石记录。
帕拉丁澳洲海狮Neophoca Palatina是生存于更新世中期(45万年前至25万年前)新西兰的史前澳洲海狮属种 , 从形态来看帕拉丁澳洲海狮Neophoca Palatina和现存的澳洲海狮关系相当密切 , 二者不同的地方是帕拉丁澳洲海狮Neophoca Palatina有较宽及后边膨大的枕底骨 , 有较短的上腭及细小的颊齿 , 二者的齿槽大小也不相同 , 帕拉丁澳洲海狮Neophoca Palatina的鼓泡具有少量的皱纹 , 这些特征都显示帕拉丁澳洲海狮Neophoca Palatina是相当原始的海狮科成员 , 牠的形态甚至类似晚中新世的墨西哥洋海狮Thalassoleon mexicanus , 现存的澳洲海狮及帕拉丁澳洲海狮Neophoca Palatina都有较宽的枕底骨, 不过帕拉丁澳洲海狮Neophoca Palatina的鼻骨及上颌间的前沿每边并没有膨大的特征 , 这特征于海狮科是相当原始的 , 于海狮科(包括现存的澳洲海狮)及海熊兽科都有以上膨大的前沿特征 , 帕拉丁澳洲海狮Neophoca Palatina和现在的海狮科相反 , 牠的鼻骨及上颌骨间的特征显示牠同时具有海象亚科及拟海象亚科的特征。
帕拉丁澳洲海狮Neophoca Palatina颅基全长295 mm, 牠的全长(由鼻至尾)约2至2.5米 , 相当于成年南非海狗澳洲亚种Arctocephalus pusillus doriferus(颅基长约304 mm)及澳洲海狮Neophoca cinerea(颅基长约308 mm,雄兽至少可长达2.5米及重达300公斤 , 雌兽只长约1.8米及重达105公斤) , 现存的澳洲海狮Neophoca cinerea于澳洲昆士克里夫 (Queenscliff)更新世晚期地层才有化石记录 ; 生活于澳洲的另一种海狮科成员纽西兰海狮（Phocarctos hookeri）颅基全长约339 mm , 雄性纽西兰海狮（Phocarctos hookeri）最大可长达3.5米及重达410公斤 , 雌兽可长达2米及重达230公斤。有关纽西兰海狮（Phocarctos hookeri）的化石记录比较含糊 , 于1928年新西兰拐子海角(Cape Kidnappers)曾发现了一种海狮科成员Arctocephalus caninus , Arctocephalus caninus 就曾被认为是被发现于上新世地层 , 于1970年有专家认为Arctocephalus caninus是和纽西兰海狮（Phocarctos hookeri）是属于同物异名 , 该化石居然被重估要少于1000年 , 该化石样本和现存的纽西兰海狮（Phocarctos hookeri）不同地方只是牙齿及吻部的分别 , 吻部要比现存的纽西兰海狮（Phocarctos hookeri）略粗一点 , 牙齿存有极微少的分别。

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