Époque pliocène (5,3-1,8 mya)
La tendance au refroidissement et à l’assèchement qui a commencé à l’époque du Miocène se poursuit au Pliocène. Un déplacement de la plaque tectonique des Caraïbes vers l’est crée un pont terrestre qui relie l’Amérique du Nord à l’Amérique du Sud. Cela permet aux animaux terrestres de se déplacer librement entre les continents et divise l’océan environnant en deux — l’Atlantique et le Pacifique — mettant la vie marine ségréguée sur des chemins d’évolution différents.
Au niveau des latitudes plus élevées, les plantes de temps frais évoluent. Les plantes résistantes qui peuvent tolérer une courte saison de croissance, comme les carex, les mousses et les lichens, habitent la toundra gelée presque en permanence. Dans les régions légèrement plus chaudes, les forêts de la taïga sont principalement constituées de conifères. Sous des latitudes plus basses, les prairies sont marquées par des arbres de moins en moins nombreux. Ces habitats offrent des sources de nourriture limitées pour les animaux et supportent moins de diversité.
Au cours du Pliocène, des primates ressemblant à des humains évoluent en Afrique orientale. Ces hominidés descendent de créatures arboricoles et vivent probablement à la lisière des forêts. Les éléphants, les chevaux, les bovins et autres grands herbivores prospèrent, probablement parce qu’ils sont capables de survivre aux pénuries alimentaires saisonnières et de digérer une végétation plus grossière. Mais ils doivent faire face à des prédateurs féroces, notamment des chats à dents de sabre, des chiens chasseurs de meute et des ours. De nombreux animaux du Pliocène ressemblent à ceux qui vivent aujourd’hui, mais certains sont considérablement plus grands. Les tatous géants (glyptodons) et les grands paresseux terrestres (Megatherium) vivent tous deux en Amérique du Sud.