Sur l'échelle des temps géologiques, lePliocène est la seconde époque et la plus récenteépoque géologique duNéogène. S'étendant de 5,332 ± 0,005 à 2,588 ± 0,005 millions d’années, il est suivi duPléistocène et précédé par leMiocène. Cette période a été dénommée parCharles Lyell à partir du grecπλεῖον /pleîon (« plus ») etκαινός /kainós (« nouveau », « plus récent »), en référence auxmammifères déjà essentiellement modernes.
Inversions récentes du champ magnétique. Les zones noires indiquent une polarité identique à la polarité actuelle du globe, les zones blanches une polarité inverse.
La fin du Pliocène est définie par l'inversion du champ magnétique terrestre diteGauss-Matuyama, qui fait passer la planète de la polarité « normale » à la polarité « inverse ».
Variations de température durant les cinq derniers millions d'années calculées à partir du ratio O18 / O16 dans les sédiments marins.
Le principal changement est dû à l'irruption de l'isthme de Panama, connectant l’Amérique du Nord et l’Amérique du Sud et conduisant à une extinction presque complète desmarsupiaux distincts de l’Amérique du Sud. La formation de cet isthme entraîne aussi la disparition descourants équatoriaux chauds et ainsi un cycle de refroidissement de l’Atlantique, une augmentation de l'humidité de l'air dans l'Arctique, et finalement l'englacement de l’hémisphère nord[3]. Le climat devient globalement plus froid et sec mais avec descycles plus chauds entre 3,2 et 2,0 Ma, le maximum de température apparaît vers 3,05 Ma[4], l'inlandsis de l'Antarctique s'épaissit tandis qu'apparaît celui duGroenland, desglaciers apparaissent aux latitudes moyennes durant leGélasien, premières des glaciations qui vont se poursuivre pendant tout lePléistocène.
En Europe, la collision avec la plaque africaine provoque une extension est-ouest de la croûte terrestre et la formation du graben duFossé rhénan, la surrection desVosges et de laForêt-Noire[6]. Il y a eu à cette époque des connexions interfluviales entre le Danube, le Rhin, le Doubs et le Rhône[7],[8].
Les forêts tropicales continuent à se réduire et n’occupent plus qu’une étroite bande autour de l’équateur, laissant la place à dessavanes, lesgraminées conquièrent tous les continents. La végétation de type méditerranéen fait son apparition. Lesforêts tempérées d'arbres à feuilles caduques s’étendent aux latitudes moyennes. Lesconifères et latoundra couvrent les latitudes élevées de l’hémisphère nord, l’Antarctique devient un désert glacé.
Les poissons ne connaissent pas d'évolution majeure au cours de cette période, sauf pour le groupe des poissons cartilagineux : des requins sont atteints de gigantisme notamment avec l'apparition d'Otodus megalodon, un requin prédateur de plus de 15 m de long qui s'attaquait aux baleines encore en pleine évolution. À partir de cette période — et jusqu'à l'heure actuelle —, les requins s'imposent comme l'espèce prédatrice dominante des océans malgré la concurrence des mammifères marins tels que lescétacés à dents. Depuis leur apparition au cours du Paléozoïque, les requins n'avaient pu auparavant s'imposer dans les océans. Ils subissaient dans un premier temps la concurrence de poissons osseux primitifs tels que leDunkleosteus, puis celle des reptiles marins tout au long du Mésozoïque ; les requins occupaient donc alors une niche basse dans lachaîne alimentaire au sein des océans. C'est seulement après la disparition des reptiles marins que les requins ont pu atteindre la niche écologique haute. Par ailleurs, jusqu'à l'apparition des premières baleines non prédatrices, aucune proie ne permettait aux requins de grandir de manière aussi importante que lors du Pliocène. Avec la période glaciaire, les baleines développent une couche de graisse et migrent vers des eaux beaucoup plus froides, là où leMégalodon ne peut survivre ; ainsi cesse le règne de ce dernier tandis que les requins passent au sommet de la chaîne alimentaire des océans.
L’Afrique est dominée par lesongulés, lesprimates continuent leur évolution, les premiershommes apparaissent pendant leGélasien. Lesrongeurs sont prospères, la population deséléphants augmente. Le nombre d’espèces debovidés augmente et devient supérieur à celui desporcins. Les premièresgirafes apparaissent, les premierschameaux émigrent vers l’Asie depuis l’Amérique du Nord. Lesursidés,canidés etmustélidés, eux aussi originaires d’Amérique du Nord, se joignent auxfélidés, hyènes etcivettes d’Afrique, forçant les hyènes à se spécialiser ennécrophage.
