Il y a 50 millions d’années, les zones continentales du monde se trouvaient en majeure partie au-dessus de l’eau ou seulement légèrement immergées. Les formations et les dépôts de cette période sont à la fois terrestres et marins, mais principalement terrestres. Pendant un temps considérable, les terres s’élevèrent graduellement, mais elles furent en même temps lessivées et entrainées vers les basses terres et les mers.
Au début de cette période, les mammifères du type placentaire apparurent soudain en Amérique du Nord ; ils représentaient l’étape la plus importante de l’évolution jusqu’à cette époque. Des ordres de mammifères non placentaires avaient existé auparavant, mais ce nouveau type jaillit directement et soudainement de l’ancêtre reptile préexistant dont la descendance s’était perpétuée au long des temps du déclin des dinosaures. Le père des mammifères placentaires fut un petit dinosaure carnivore très actif, du type sauteur.
Les instincts fondamentaux des mammifères commencèrent à se manifester chez ces types primitifs. Les mammifères possèdent, sur toutes les autres formes de la vie animale, un immense avantage pour survivre du fait qu’ils peuvent :
1. Mettre au monde des petits relativement évolués et bien développés.
2. Nourrir, instruire et protéger leur descendance avec une attention affectueuse.
3. Employer la supériorité de leur pouvoir cérébral pour se perpétuer.
4. Utiliser leur agilité accrue pour échapper à leurs ennemis.
5. Appliquer leur intelligence supérieure pour s’ajuster et s’adapter au milieu.
Il y a 45 millions d’années, les arêtes des continents s’élevèrent corrélativement à un affaissement généralisé des régions côtières. Les races des mammifères évoluaient rapidement. Un petit mammifère reptile du type ovipare prospérait, et les ancêtres des futurs kangourous parcouraient l’Australie. Il y eut bientôt des petits chevaux, des rhinocéros agiles, des tapirs à trompe, des porcs primitifs, des écureuils, des lémurs, des opossums et plusieurs tribus d’animaux ressemblant à des singes. Ils étaient tous petits, primitifs et surtout adaptés à la vie dans les forêts des régions montagneuses. Un grand oiseau terrestre du genre autruche se développa jusqu’à atteindre trois mètres de haut ; il pondait des œufs de vingt-trois centimètres sur trente-trois et fut l’ancêtre des gigantesques oiseaux transporteurs ultérieurs, qui étaient si remarquablement intelligents et véhiculaient jadis des êtres humains à travers les airs.
Les mammifères du début de l’ère cénozoïque vivaient sur terre, sous l’eau, dans l’air et au sommet des arbres. Ils avaient de une à onze paires de glandes mammaires et étaient tous recouverts d’une épaisse toison. À l’instar des espèces qui devaient apparaitre plus tard, ils portaient deux dentitions successives et possédaient un cerveau de grande taille par rapport à leur corps, mais aucune des espèces modernes ne figurait parmi eux.
Il y a 40 millions d’années, les zones terrestres de l’hémisphère nord commencèrent à s’élever ; ce phénomène fut suivi par de nouvelles et vastes sédimentations, et par d’autres activités terrestres comprenant des coulées de lave, des gauchissements, des formations lacustres et des érosions.
Pendant la dernière partie de cette période, presque toute l’Europe fut submergée. À la suite d’un léger exhaussement du sol, le continent se couvrit de lacs et de baies. L’océan Arctique coula vers le sud par la dépression de l’Oural pour rejoindre la Méditerranée qui s’étendait alors plus au nord ; les hautes terres des Alpes, des Carpates, des Apennins et des Pyrénées émergeaient comme des iles au milieu de la mer. L’isthme de Panama était émergé ; les océans Atlantique et Pacifique étaient séparés. L’Amérique du Nord était reliée à l’Asie par le pont terrestre du détroit de Béring et à l’Europe par le Groenland et l’Islande. Le circuit terrestre continental des latitudes nordiques n’était interrompu que par le détroit de l’Oural, qui reliait les mers arctiques à la Méditerranée agrandie.
De grandes quantités de calcaires foraminifères se déposèrent dans les eaux européennes. Aujourd’hui, cette même roche se retrouve à une altitude de 3 000 mètres dans les Alpes, 5 000 mètres dans l’Himalaya et 6 000 mètres au Tibet. Les dépôts crayeux de cette période apparaissent le long des côtes d’Afrique et d’Australie, sur la côte ouest de l’Amérique du Sud et dans la région des Antilles.
Tout au long de cette période dite éocène, l’évolution des mammifères et des autres formes de vie apparentées se poursuivit presque sans interruption. L’Amérique du Nord était alors reliée par des terres à tous les autres continents sauf l’Australie, et le monde était progressivement envahi par divers types d’une faune mammifère primitive.