Questo periodo fu caratterizzato da una nuova e rapida evoluzione dei mammiferi placentali, le forme più avanzate di mammiferi che si svilupparono nel corso di questi tempi.
Benché i mammiferi placentali primitivi fossero derivati da antenati carnivori, si svilupparono molto presto delle specie erbivore, ed in breve tempo sorsero anche famiglie di mammiferi onnivori. Le angiosperme costituivano il cibo principale dei mammiferi in rapido aumento; la flora terrestre moderna, compresa la maggior parte delle piante e degli alberi attuali, era apparsa durante i periodi precedenti.
35.000.000 di anni fa cominciò l’era della dominazione mondiale dei mammiferi placentali. Il ponte terrestre meridionale era molto esteso e ricollegava l’allora immenso continente antartico all’America del Sud, all’Africa del Sud e all’Australia. Nonostante l’accumulo delle terre alle alte latitudini, il clima del mondo restava relativamente mite a causa dell’enorme aumento della superficie dei mari tropicali, e le terre non erano ancora sufficientemente elevate da produrre dei ghiacciai. Estese colate di lava avvennero in Groenlandia ed in Islanda, ed una certa quantità di carbone si depositò tra questi strati.
Notevoli cambiamenti si stavano producendo nella fauna del pianeta. La vita marina stava subendo profonde modificazioni; la maggior parte delle specie attuali di animali marini esisteva già e le foraminifere continuavano a svolgere un ruolo importante. Gli insetti erano molto simili a quelli dell’era precedente. I depositi fossili di Florissant in Colorado datano dagli ultimi anni di questi tempi lontanissimi. La maggior parte delle famiglie d’insetti viventi risale a questo periodo, ma molte di quelle esistenti allora sono oggi estinte, benché sussistano i loro fossili.
Sulla terra questa fu preminentemente l’era del rinnovamento e dell’espansione dei mammiferi. Tra i mammiferi anteriori e più primitivi oltre cento specie si estinsero prima della fine di questo periodo. Anche i mammiferi di grossa taglia e di cervello piccolo perirono presto. Cervello ed agilità avevano rimpiazzato armatura e dimensione nel progresso della sopravvivenza degli animali. E con la famiglia dei dinosauri in declino i mammiferi assunsero lentamente il dominio della terra distruggendo rapidamente e completamente il resto dei loro antenati rettiliani.
Contemporaneamente alla scomparsa dei dinosauri, altri grandi cambiamenti si produssero nelle varie branche della famiglia dei sauri. I membri sopravviventi delle famiglie primitive di rettili sono le tartarughe, i serpenti e i coccodrilli, assieme alla venerabile rana, il solo gruppo rimasto a rappresentare i più lontani antenati dell’uomo.
Diversi gruppi di mammiferi trassero la loro origine da un unico animale ora estinto. Questa creatura carnivora era qualcosa come l’incrocio tra un gatto ed una foca; essa poteva vivere sulla terra o nell’acqua ed era assai intelligente e molto attiva. In Europa apparve per evoluzione l’antenato della famiglia canina, dando presto origine a numerose specie di piccoli cani. Attorno alla stessa epoca apparvero i roditori, che comprendevano castori, scoiattoli, tartarughe gopher, topi e conigli, e divennero subito una forma di vita importante; pochissime modificazioni sono avvenute da allora in questa famiglia. Gli ultimi depositi di questo periodo contengono i resti fossili di cani, gatti, procioni e donnole di forma ancestrale.
30.000.000 di anni fa cominciarono a fare la loro apparizione i tipi moderni di mammiferi. In precedenza i mammiferi avevano vissuto per la maggior parte nelle montagne, perché appartenenti a tipi montanari. Improvvisamente cominciò l’evoluzione del tipo delle pianure o ungulato, la specie da pascolo differenziata dai carnivori dotati di artigli. Questi animali da pascolo discendevano da un antenato non differenziato che aveva cinque dita e quarantaquattro denti e che scomparve prima della fine di quest’era. Durante questo periodo, l’evoluzione delle dita non progredì oltre lo stadio a tre dita.
Il cavallo, un notevole esempio di evoluzione, visse durante questi tempi sia nell’America del Nord che in Europa, sebbene il suo sviluppo non si sia pienamente completato prima della successiva era glaciale. Anche se la famiglia dei rinoceronti apparve alla fine di questo periodo, essa conobbe la sua più grande espansione successivamente. Si sviluppò anche una piccola creatura simile al maiale che divenne l’antenata delle numerose specie di suini, di pecari e d’ippopotami. Cammelli e lama ebbero origine nell’America del Nord verso la metà di questo periodo ed invasero le pianure occidentali. Più tardi i lama emigrarono nell’America del Sud, i cammelli in Europa, ed entrambi si estinsero ben presto nell’America del Nord, anche se alcuni cammelli sopravvissero fino all’era glaciale.
Un evento importante si produsse in quest’epoca nell’ovest dell’America del Nord: fecero la loro prima apparizione gli antenati primitivi degli antichi lemuri. Anche se questa famiglia non può essere considerata come quella dei veri lemuri, la sua comparsa segnò lo stabilirsi della linea da cui uscirono successivamente i veri lemuri.
Come i serpenti terrestri di un’era precedente che si erano dati alla vita marina, ora un’intera tribù di mammiferi placentali abbandonò la terra e stabilì la sua residenza negli oceani. E da allora essi sono sempre rimasti nel mare, dando origine alle balene, ai delfini, ai marsuini, alle foche e alle otarie attuali.
L’avifauna del pianeta continuò a svilupparsi, ma con pochi cambiamenti evoluzionari importanti. La maggior parte degli uccelli moderni esisteva già, e comprendeva gabbiani, aironi, fenicotteri, poiane, falchi, aquile, gufi, quaglie e struzzi.
Alla fine di questo periodo detto Oligocene, che coprì dieci milioni di anni, la vita vegetale, così come la vita marina e gli animali terrestri, si erano molto evoluti ed erano presenti sul pianeta quasi come lo sono oggi. In seguito sono apparse considerevoli specializzazioni, ma le forme ancestrali della maggior parte delle cose viventi già esistevano allora.