Les mysticètes (Mysticeti) ou cétacés à fanons, ou encore vraies baleines, forment un micro-ordre de cétacés. Ce groupe est caractérisé par la possession de fanons (contrairement aux dents des odontocètes, ou cétacés à dents). Le terme mysticète vient du grec ancien « mystax » (lèvre supérieure) qui a donné « moustache ».
Morphologie et anatomie Morphologie Aspect général vignette|upright=1.1|La baleine bleue est le plus gros animal actuel, et le plus lourd ayant jamais existé. Les mysticètes sont les animaux les plus grands de la planète vivant à notre époque. Seuls quelques dinosaures, comme Amphicoelias, (dont les estimations incertaines de tailles varient de ) sont équivalents ou supérieurs. Leur taille varie beaucoup, de cinq mètres pour la petite baleine pygmée jusqu'à pour la baleine bleue australe. Leur poids est compris entre deux tonnes pour la baleine pygmée et pour la baleine bleue, pour une moyenne de . Cela fait très probablement de la baleine bleue l'animal le plus lourd de tous les temps, aucun des dinosaures géants n'approchant une telle masse (rendue possible par le fait que dans l'eau la baleine n'a pas à se porter).
Les différentes espèces sont généralement d'un gris plus ou moins sombre. Les flancs sont plus pâles, le ventre est clair et le dos foncé, afin de camoufler l'animal selon qu'on le voit du fond ou de la surface (la clarté ventrale s'accorde avec la lumière du ciel tandis que le dos est semblable à la couleur des fonds marins). Des cas de leucisme et plus rarement d'albinisme ont été observés et concernent 5 % des balénidés austraux, mais seulement chez les petits qui perdent cette pigmentation en grandissant pour prendre un coloris classique.
Les rorquals, les baleines pygmées et les baleines grises possèdent des sillons gulaires, variant de quelques-uns pour ces dernières à plus d'une cinquantaine en moyenne pour les rorquals, sauf la mégaptère qui en a entre 12 et 36. Ces sillons jouent un rôle important dans l'alimentation.
Les baleines ont deux évents au-dessus de la tête, sortes de narines servant à respirer.
Les mysticètes sont hydrodynamiques, particulièrement les rorquals qui sont fusiformes. La tête des baleines occupe entre deux cinquièmes (balénidés) et le quart (balénoptères) de leurs corps. Les yeux, petits, se situent juste au-dessus de la commissure des lèvres. La nageoire dorsale, courte, sert de stabilisateur. Elle est absente chez les balénidés et la baleine grise. Les nageoires pectorales dirigent et dans une moindre mesure, servent également à stabiliser. Elles ne représentent que 7 à 9 % de la taille corporelle, sauf pour la mégaptère, chez qui ces nageoires sont très grandes, entre 23 et 31 % du corps. Enfin, la nageoire caudale, la queue, mesurant du dixième au tiers de la longueur corporelle, pousse puissamment l'animal..
vignette|centre|upright=1.5|Comparaison de tailles entre une baleine bleue, un dauphin d'Hector et un humain.
Les fanons thumb|Échantillons de fanons.
Les fanons sont fixés à la mâchoire supérieure des baleines par une racine épaisse. Ils sont composés de lames cornées et de poils, ou franges, qui poussent continuellement, mais les lames s'usent plus vite que les franges, qui dépassent alors de quelques centimètres. Chaque individu possède deux rangées de fanons, une par demi-mâchoire. Rangés en plusieurs centaines de paires de franges, longs de 15 à , ils servent à la baleine à filtrer l'eau tout en retenant sa nourriture.
Dimorphisme sexuel C'est à peine visible mais la femelle est plus grande que le mâle, de quelques mètres. Il est très difficile voire impossible de différencier un mâle d'une femelle si cette dernière n'est pas accompagnée de son baleineau..
Anatomie Le squelette thumb|upright=1.3|Squelette de Balaenoptera physalus. Le squelette des mysticètes est assez simple par rapport à celui des autres mammifères.
Il est très léger, soit seulement 17 % du poids total de l'animal. Les os sont imprégnés de graisse et d'huile ce qui permet d'accroître leur flottabilité.
Le rostre est très allongé, les prémaxillaires et les maxillaires recouvrant certains os du crâne comme le frontal. Les pariétaux rejoignent l'occipital.
Les baleines ont sept cervicales, 11 à 17 thoraciques, 10 à 16 lombaires et 15 à 27 caudales, pour un total de 47 à 65 vertèbres. Elles sont rigides et reliées par un disque intervertébral. Les cervicales sont soudées chez les balénidés et la baleine pygmée tandis qu'elles ne le sont pas chez la baleine grise et les balénoptères, ce qui leur permet plus de mobilité de la tête.
Les nageoires pectorales, ou palettes natatoires, sont attachées à une ceinture scapulaire dépourvue de clavicule. La seule articulation mobile se situe au niveau de l'épaule, entre l'omoplate et l'humérus. Les phalanges ne se touchent pas mais sont recouvertes de tissu fibreux très résistant. Les balénidés et la baleine pygmée ont cinq doigts tandis que les rorquals et la baleine grise n'en possèdent que quatre.. Comme chez tous les cétacés, les membres inférieurs sont absents.
La peau Elle est constituée de deux couches principales. La première, l'épiderme, est fine (cinq à sept millimètres) et fragile. Elle est sensible aux fortes lumières et au dessèchement. La deuxième, le derme, est interne et souple.
Cette peau fine améliore l'hydrodynamisme des baleines. De plus, elle sécrète des gouttelettes d'huile qui lubrifient leur corps et facilitent l'écoulement de l'eau..
Biologie Alimentation thumb|upright=1.3|Deux baleines à bosse en train de se nourrir. thumb|upright=1.3|Euphausia superba, une des principales espèces constituant le krill, base de l'alimentation de nombreuses baleines. Les baleines utilisent trois techniques de chasse différentes, selon les espèces et leur localisation. Les « engoufreuses » ou « avaleuses » avancent en ouvrant grand la gueule au milieu d'un banc de poissons, de calmars ou de plancton. L'immense masse d'eau (jusqu'à faire doubler de volume l'animal) gonfle les sillons ventraux, créant une large poche. L'animal ferme la gueule et évacue l'eau. La nourriture est retenue par les fanons. Les rorquals utilisent cette technique, ainsi que la baleine grise à l'occasion. Les baleines à bosse améliorent cette méthode en crachant de l'air par leurs évents pour créer des filets de bulles. Cette alimentation par engouffrement, qui est la plus puissante action biomécanique du règne animal., est permise par un organe sensoriel de type mécanorécepteur qui joue un rôle essentiel dans la coordination musculaire complexe mise en jeu par cette stratégie..
Les « écrémeuses » ou « filtreuses » n'ont pas de sillons ventraux (balénidés) et ne peuvent donc absorber d'énormes quantités d'eau. Elles avancent lentement à la surface ou à proximité, la gueule ouverte. Leurs fanons sont absents à l'avant mais les latéraux sont très grands, bloquant la nourriture.
Enfin, les « aspireuses » nagent sur le flanc, apparemment droit, en longeant le fond marin qu'elles raclent avec la gueule en aspirant la vase et tout ce qui s'y trouve. Cette vase est rejetée de l'autre côté mais les proies restent piégées dans les fanons. Cette technique est utilisée par la baleine grise.
Les baleines se nourrissent, selon les espèces, de plancton, notamment de krill et de copépodes, de poissons (maquereau, hareng, sardine, anchois, capelan, éperlan, lançon, etc), ou encore de céphalopodes (calmar) ou des crustacés. Les régions polaires en été sont particulièrement propices à l'alimentation, la fonte des glaces déclenchant des efflorescences plantoniques, elles-mêmes consommées par des poissons (la baleine mangera donc soit le plancton, soit le poisson mangeur de plancton)..
Digestion Une fois l'eau rejetée de la gorge et la nourriture amassée, elle est envoyée dans l’œsophage, qui est très étroit ( pour un rorqual commun de vingt mètres). Le relais est assuré par l'estomac, composé de quatre compartiments. Les mysticètes n'ayant pas de dents pour broyer leurs aliments, c'est le premier compartiment qui s'en charge. Le second sécrète des sucs digestifs et de l'acide chlorhydrique, ce qui digère les aliments. Le troisième poursuit la digestion avec d'autres sucs et enzymes. Le quatrième est composé d'une ampoule duodénale très dilatée où aboutit le conduit combiné du foie, du pancréas et d'autres glandes digestives.
Comparativement aux odontocètes (dauphins, cachalots, orques…) dont les intestins mesurent dix à quinze fois leur longueur corporelle, ceux des baleines ne mesurent que cinq à six fois cette longueur..
Respiration thumb|upright=1.1|Souffle d'une baleine bleue. Les baleines étant des mammifères, elles ont des poumons et ont besoin d'air pour respirer. Contrairement à ce qu'on pourrait penser, elles ne peuvent pas rester bien longtemps sous l'eau, seulement dix à vingt minutes. C'est pourquoi elles ne s'enfoncent jamais loin dans les eaux. La respiration se fait par les évents. Ils sont obturés par des clapets qui ne s'ouvrent que sous l'action de deux muscles contractés, à la surface. Les baleines émergent et expulsent l'air de leurs poumons, ce qui provoque d'épais nuages de bruine, parfois accompagnés d'éclaboussures d'eau propulsée par le souffle. Elles inhalent immédiatement et plongent. Les mysticètes effectuent plusieurs séries de ventilations de ce type à la suite. À la dernière, ils arquent leur nageoire caudale pour prendre de l'élan et plonger plus en profondeur..
Thermorégulation En tant que mammifères, les mysticètes ont le sang chaud.
En raison de leurs migrations, ils sont capables de supporter des températures très différentes, allant de 0 à en moyenne. Leur épaisse couche de graisse, entre 5 et selon l'endroit et l'espèce, est un excellent isolant, très utile pour se protéger du froid et réduire les pertes de chaleur. Ces animaux ne possèdent pas de glande sudoripare, ils ne peuvent donc suer. Lorsqu'ils ont trop chaud, à la suite d'un effort physique par exemple, ils dissipent la chaleur par vasodilatation dans les zones du corps les moins grasses, qui sont aussi les plus vascularisées, comme la queue ou les autres nageoires. À l'inverse, la vasoconstriction dans ces endroits permet de retenir la chaleur et isole le corps..
Rythmes biologiques Sommeil Lorsque les baleines dorment, elles se laissent flotter à la surface durant de longues périodes.
Il est possible également qu'à la manière des grands dauphins, elles dorment parfois un peu en dessous de la surface de l'eau, dormant seulement d'un hémisphère du cerveau tandis que l'autre reste éveillé pour assurer le contrôle du corps.
Migration Les baleines à fanons vivent dans tous les océans. La plupart, telles les baleines grises, effectuent des migrations.
Durant l'été, elles affluent dans les zones polaires où elles engloutissent d'importantes quantités de plancton ou de poissons, bénéficiant de la fonte des glaces libérant le phytoplancton, lui-même mangé par le zooplancton que mangent les poissons et les baleines. On parle de saison d'alimentation. Les eaux froides sont très oxygénées et sont donc bien fournies en proies, ce qui permet de satisfaire l'appétit des baleines.
En hiver, les baleines rejoignent des zones plus chaudes afin de se reproduire. On parle alors de saison de reproduction. Les eaux chaudes sont pauvres en nourriture, ce qui oblige les baleines à vivre sur leurs réserves de graisse accumulées durant l'été..
Longévité Les mysticètes sont capables de vivre très longtemps. La baleine à bosse, la baleine grise, la baleine de Minke, le rorqual boréal et le rorqual de Bryde vivent entre 30 et 60 ans environ. Les autres vont de 70 à 100 ans. La baleine boréale surpasse ce seuil et peut vivre de 150 à 200 ans.. Maladies Il est difficile d'observer les pathologies de ces grands animaux.
Lorsqu'ils s'échouent, c'est souvent à cause de maladies. On sait que les baleines peuvent être touchées par le morbillivirus, un virus responsable de lésions macroscopiques..