Viața în oceane
Extincții și recuperare marină
În mări, ies în evidență câteva evenimente biotice terțiare majore. Evenimentul major de extincție la granița dintre epocile mezozoice și cenozoice, acum 66 de milioane de ani, a afectat nu numai dinozaurii mediilor terestre, ci și reptile marine mari, faunele cu invertebrat marin (rudiste, belemnite, amonite, bivalve), protozoare planctonice (foraminiferans) și fitoplancton. Recuperarea diversității biologice după acest eveniment a durat sute de mii la milioane de ani, în funcție de grup. La granița dintre Paleocen și Eocen, între 30 și 50 la sută din toate speciile de foraminiferans bentanice de mare adâncime au dispărut într-un eveniment brusc asociat cu încălzirea oceanelor profunde. Fauna actuală a oceanelor adânci și reci (așa-numita psihrosferă) a evoluat în ultima parte a Eocenului acum aproximativ 35 de milioane de ani. Acest lucru a fost concomitent cu o răcire semnificativă a apelor adânci oceanice de aproximativ 3–5 ° C (5,4–9 ° F). Tranziția dintre Eocen și Oligocen a fost marcată și de mai multe evenimente de extincție în faunele marine. Închiderea căii navigabile Tethys în Miocenul timpuriu târziu, cu aproximativ 15 milioane de ani în urmă, a dus la dispariția multor foraminiferans tropicali mai mari numiți nummulitide (foraminiferans mari cu formă de lentilă) al căror habitat se întindea din Indonezia până în Spania și la nord de Paris și Londra. Deși descendenții nummulitidelor pot fi găsiți astăzi în regiunea Indo-Pacific, acestea arată mult mai puțin diversitate.
Faunele marine din estul Pacificului și regiunea Atlanticului de Vest au fost similare în întregul terțiar până acum aproximativ 3–5,5 milioane de ani. Creșterea istmului din America Centrală la acea vreme a creat o barieră terestră între cele două regiuni care în timpul Terțiarului a dus la izolarea unei faune de alta și la diferențierea (adică „provincie”) între grupuri. În plus, prezența istmului poate să fi dus la schimbări de mediu în Atlanticul de Vest care au provocat rate mari de dispariție la speciile vechi și la originea celor noi.
Radiația nevertebratelor
În oceane, modelele de evoluție care începuseră în perioada Cretaceului au continuat și, în unele cazuri, s-au accelerat în timpul Terțiarului. Acestea includ radiațiile evolutive ale crabilor, peștilor osoși, melcilor și scoicilor. O creștere a prădării poate să fi fost o forță motrice importantă a evoluției în mare în această perioadă (vezi ecologia comunității). Multe grupuri de scoici și melci, de exemplu, arată adaptări sporite pentru rezistența prădătorilor în timpul Terțiarului. Episoade de diversificare rapidă au avut loc și în multe grupuri de scoici și melci în timpul Eocen Epoch și la granița Miocen-Pliocen. În urma stingerii rudistilor de construire a recifului (moluște bivalve mari) la sfârșitul cretacicului, coralii de recif au fost recuperați de Eocen, iar înregistrarea stratigrafică continuă a acestora este luată ca un indicator al persistenței tropicalelor domeniu.
Animale marine mari
Cetaceele (balenele și rudele lor) au apărut pentru prima dată în Eocenul timpuriu, în urmă cu aproximativ 51 de milioane de ani și se crede că au evoluat din artiodactile timpurii (un grup de mamifere cu copaci care dețin un număr egal de degetele de la picioare). Evoluția balenelor s-a accelerat în timpul Oligocenului și al Miocenului, iar acest lucru este probabil asociat cu o creștere a productivității oceanice. Alte forme marine noi care au apărut în mările paleogene târzii au fost pinguinii, un grup de păsări înotătoare și pinipede (un grup de mamifere care include foci, lei de mare și mireze). Cel mai mare carnivor marin al perioadei a fost megalodonul (Carcharocles megalodon), un rechin care a trăit de la Miocenul mijlociu până la Pliocenul târziu și a atins lungimi de cel puțin 16 metri (aproximativ 50 de metri).
