Al Tardo Cenozoico appartengo due periodi il MIOCENE e il PLIOCENE. I continenti nel Tardo Cenozoico si avviano ad assumere la disposizione attuale. Gli ultimi periodi sono caratterizzati da una forte attività orogenetica (nascono o "ricrescono" molte montagne) e da un intenso vulcanismo (si hanno parecchie eruzioni).

L'avvicinamento tra America meridionale e America settentrionale è costante: si avranno tuttavia frequenti fasi in cui l'istmo corrispondente all'attuale America centrale sarà sommerso per poi riemergere: più volte i due blocchi continentali saranno isolati e poi riuniti, con notevoli conseguenze per la distribuzione delle faune. L'America centrale è ancora molto "attiva" dal punto di vista geologico: numerosi sono i coni vulcanici in attività e spesso si hanno gravi terremoti. Il viaggio vertiginosamente rapido (sempre in termini geologici, s'intende) dell'India sta per concludersi: a una velocità che è stata stimata in circa 16 cm/anno la zolla raggiunge, alla fine del Cenozoico, l'Asia.

Paesaggio del Tardo Cenozoico

Anche la definitiva unione della Penisola Italiana e di quella Balcanica all'Europa si completa. Il bacino del Mediterraneo, relitto dell'antica Tetide, si chiude a Oriente. Questo importante fenomeno provoca nuove spinte "di crescita" nei Pirenei, nel Caucaso, nell'Atlante. Sul bordo occidentale dell'America meridionale "crescono" le Ande, come conseguenza del continuo movimento di deriva della zolla. Anche le Montagne Rocciose trovano, nell'America settentrionale, un nuovo assetto nel tardo Cenozoico.

Le testimonianze sugli eventi geologici sono spesso molto dettagliate perché, in termini assoluti, si tratta di fenomeni "recenti". Per esempio conosciamo perfettamente gli ambienti che sono stati coinvolti in alcune grandi eruzioni vulcaniche. Questi "panorami" sulla vita di un~ certa fase del Cenozoico molte volte si presentano come immense (e drammatiche) istantanee, fotografie che hanno fermato nel tempo un'associazione biologica, un certo stadio di sviluppo delle specie e così via. Recentemente presso Orchard, nel Nebraska , sono stati scoperti i resti di 'una ricca fauna uccisa dalle ceneri di un'eruzione vulcanica di potenza eccezionale (il cono che può aver eruttato quelle ceneri si trovava a un migliaio di chilometri di distanza, nel New Mexico). La catastrofe si è verificata circa 10 milioni di anni fa, nel tardo Miocene. In questo contesto, oltre a molti altri animali di grande interesse, si sono rinvenuti resti di un "cavallo" a un dito (F/iohippus) e di un "cavallo" a tre dita (forma da attribuire al genere Hipparion). Il diffondersi dei mammiferi erbivori in questo periodo fu favorito anche da profondi mutamenti geologici, che portarono alla emersione di nuove pianure. I mari poco profondi si ritirarono, lasciando allo scoperto' immense estensioni di terreno. Queste si rivestirono ben presto di una coltre di foreste e di praterie, formate da piante molto simili alle attuali. Il ritiro delle acque favorì anche lo scambio di specie tra il continente americano e quello euroasiatico. Lo Stretto di Bering, infatti, rimasto all'asciutto, diventò un ponte attraverso il quale gli animali poterono migrare liberamente. Questa enorme migrazione di animali attraverso lo stretto di Bering durò dieci milioni di anni per quasi tutto il periodo Oligocene e portò ad una notevole mescolanza di razze, oltre che alla comparsa di nuove specie.

L'Oligocene, iniziato trentasei milioni di anni fa, durò circa undici milioni di anni. Ad esso successe il Miocene, la cui durata si calcola sia stata di dodici milioni di anni. Il clima subì una notevole evoluzione: nell'Oligocene era ancora caldo e temperato, mentre nel Miocene si fece più freddo, influendo in modo decisivo sulla distribuzione dei vegetali. Molte piante di tipo tropicale o subtropicale scomparvero,e vi fu anche un notevole regresso delle boscaglie, sostituite da immense praterie erbose. Questo mutamento ebbe grosse conseguenze nel campo dell'evoluzione animale: molti mammiferi che usavano cibarsi di germogli di alberi ed arbusti si dovettero adattare a cibarsi di erbe, e questo portò ad una loro lenta trasformazione, che si notò soprattutto nella forma dei denti e nella struttura delle zampe e del collo.

La fauna terrestre aveva ormai raggiunto la varietà di forme attuali quando, circa un milione d'anni fa, grandi mutamenti di clima intervennero a modificare la distribuzione della vita nei continenti. Il freddo si fece sentire intenso e grandi cappe di ghiaccio coprirono il globo fino alle nostre latitudini,spingendo verso le zone tropicali quasi tutti gli esseri viventi. Alcuni animali, però, seppero adattarsi alle nuove condizioni climatiche e continuarono a vivere nelle regioni settentrionali. Tipico è l'esempio del mammut, un grosso elefante lanoso, i cui resti sono stati trovati anche recentemente tra le sabbie gelate della Siberia. Il grande freddo avvolse la Terra a più riprese, congelando enormi masse d'acqua, specie in corrispondenza dei Poli.