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Dentro de los delfines y marsopas (Cetacea, Odontoceti), el clado Platanistoidea es uno de lo másfascinantes. Este grupo comprende numerosas especies extintas desde el Oligoceno tardíoMioceno temprano con registros en todas las cuencas oceánicas y un único género actual de delfín de río, Platanista. Este género presenta una anatomía y adaptaciones a su ambiente únicas y aún no se comprenden las causas de la significativa disminución en la diversidad durante su historia evolutiva. En Patagonia, una de las especies más abundantes de la Formación Gaiman (Chubut; Mioceno temprano) es el platanistoideo Notocetus vanbenedeni. El objetivo de este trabajo es presentar un estudio anatómico, sistemático y paleobiológico moderno de N. vanbenedeni y contribuir así a la historia evolutiva de los Platanistoidea. Se estudiaron al menos 26 individuos (depositados en el Museo Paleontológico Egidio Feruglio, el Museo La Plata y American Museum of Natural History), muchos de los cuales se describieron por primera vez. N. vanbenedeni presenta un cráneo con rostro largo; dientes de raíz larga y corona cónica anteriormente y levemente comprimida posteriormente; periótico con apertura del acueducto coclear reniforme, proceso anterior corto y posterior alargado; bula timpánica con espina anterior y surco medial alargado; y escápula con proceso coracoide ausente y acromion en el margen anterior. Se destaca la cresta supraorbital elevada tubercular formada mayormente por el frontal, condición ancestral de la cresta neumatizada característica de Platanista. También similar a este género, N. vanbenedeni presenta una conexión incipiente entre los huesos del oído y el cráneo, aunque las implicancias funcionales en la audición aún son desconocidas. Por todo esto, N. vanbenedeni representa un morfotipo intermedio en la evolución de los platanistoideos. Los análisis anatómicos y paleobiológicos indican que N. vanbenedeni poseía audición en altas frecuencias. Sorprendentemente, se observó una baja variabilidad anatómica intraespecífica. Los análisis filogenéticos recuperan a N. vanbenedeni como parte de un nuevo clado, cercanamente emparentado a la familia Platanistidae y separado de los ejemplares de Perú inicialmente asignados a esta especie. Entre los odontocetos registrados en Patagonia, N. vanbenedeni es la única especie cuya morfología sugiere una alimentación succionadora combinada con raptorial. Los niveles portadores de N. vanbenedeni en Formación Gaiman indican un ambiente costero con posible influencia de aguas dulces. Por lo tanto, se sugiere que desde el Mioceno temprano algunos platanistoideos ya preferían habitar este tipo de ambientes protegidos. Se abren así nuevos interrogantes sobre la paleoecología de los mares miocénicos de Patagonia.