1741年探险家维塔斯·白令率领的科考团队在白令岛附近首次发现这种海洋哺乳动物。然而,仅仅27年后,这一物种永久地消失了。
大海牛以岩岸边生长的多种大型海藻为食,仅取食柔软的部分,据说当时每次大海牛吃了海带以后,海带的茎和根就会被冲到岸上。它们是海牛目中唯一以藻类为主食的动物,不过偶尔也会食用海草,但此说法仍有争议。似乎不会潜水,至少进食时它们只将部分身躯埋入水中,在岸边啃食潮线附近接近海面的大型藻类,估计其觅食深度不超过1米深。斯特拉的记录中提到它们会“集体进食,幼兽会被围在群体中央保护。”大海牛内外皆有寄生虫,皮肤上有数种甲壳类动物寄生。天敌可能包括虎鲸与大型鲨鱼。
由于大海牛不畏惧人类,加上活动范围接近岸边,行动又慢,因此相当容易捕捉。斯特拉描述它们“从来不叫,即使受伤也如此”,不过群体间是否有彼此以叫声沟通的情形不得而知。当有同伴受伤时,其他的大海牛会试图加以援救,根据猎人的说法它们会尝试想拔出受伤同伴身上的鱼叉。
关于大海牛的文献记录中,曾提到有1头雌性大海牛被捕杀拖上陆地,而另1头与它同行的雄性大海牛就在岸边停留不肯离去,时间至少持续2天以上。加上其他群体观察记录,研判大海牛可能是1夫1妻制,配偶关系可能会维持相当长的时间。斯特拉留下的记录中提到,大海牛多在早春时交配,怀孕期在12个月以上,终年可生产,不过秋天是分娩的高峰期。事实上斯特拉在白令岛停留的时间从1741年11月底至1742年的8月,由时间上看来他可能不曾亲眼目睹初生不久的大海牛。
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