Plioseenikausi (5,3-1,8 mya)
Mioseenikaudella alkanut viilenemis- ja kuivumistrendi jatkuu plioseenikaudella. Karibian tektonisen laatan siirtyminen itään luo maasillan, joka yhdistää Pohjois-Amerikan Etelä-Amerikkaan. Tämä mahdollistaa maaeläinten vapaan liikkumisen mantereiden välillä ja jakaa ympäröivän valtameren kahtia – Atlantin ja Tyynenmeren – asettaen merieläimet eriytyneinä eri evoluutiopoluille.
Korkeammilla leveysasteilla kehittyvät viileän sään kasvit. Lyhyttä kasvukautta sietävät kestävät kasvit, kuten saraikot, sammalet ja jäkälät, asuttavat lähes pysyvästi jäätynyttä tundraa. Hieman lämpimämmillä alueilla taigametsät koostuvat enimmäkseen ikivihreistä puista. Alemmilla leveysasteilla laidunmailla on yhä vähemmän puita. Nämä elinympäristöt tarjoavat eläimille rajalliset ravinnonlähteet, ja niiden monimuotoisuus on vähäisempää.
Plioseenin aikana Itä-Afrikassa kehittyy ihmisen kaltaisia kädellisiä. Nämä hominidit polveutuvat puissa elävistä olennoista ja elävät todennäköisesti metsien reunoilla. Norsut, hevoset, naudat ja muut suuret kasvinsyöjät menestyvät, todennäköisesti siksi, että ne pystyvät selviytymään kausittaisesta ruokapulasta ja sulattamaan karkeampaa kasvillisuutta. Ne kohtaavat kuitenkin kovia saalistajia, kuten sapelihammaskissoja, laumaa metsästäviä koiria ja karhuja. Monet plioseenin eläimet muistuttavat nykyisin eläviä eläimiä, mutta jotkut ovat huomattavasti suurempia. Jättimäiset vyötiäiset (glyptodonit) ja suuret maaoravat (Megatherium) elävät molemmat Etelä-Amerikassa.