החיים באוקיינוסים
הכחדות ימיות והתאוששות
בים בולטים כמה אירועים ביוטיים שלישיים. אירוע ההכחדה העיקרי בגבול בין התקופות המזוזואית לקנוזואית, לפני 66 מיליון שנה, השפיע לא רק על הדינוזאורים של הסביבות היבשתיות אלא גם על זוחלים ימיים גדולים, בעלי חיים חסרי חוליות ימיים (רודיסטים, belemnites, ammonites, tweivalves), פרוטאזואנים פלנקטוניים (רודיסטים, belemnites, ammonites, bivalves), פרוטאזואנים פלנקטוניים (פורמיניפרנס) ופיטופלנקטון. התאוששות המגוון הביולוגי לאחר אירוע זה ארכה מאות אלפים עד מיליוני שנים, תלוי בקבוצה. בגבול שבין הפליאוקן לאאוקן, הכחישו בין 30 ל -50 אחוז מכל מיני המינים של פורמיניפרנים ימיים עמוקים בים עמוק באירוע פתאומי שקשור להתחממות האוקיינוסים העמוקים. החי של ימינו של האוקיאנוסים העמוקים והקרים (מה שמכונה פסיכוספרה) התפתח בחלק האחרון של האאוקן לפני כ- 35 מיליון שנה. זה היה במקביל לקירור משמעותי של מים עמוקים באוקיאנוס של כ5-5 מעלות צלזיוס. המעבר בין האאוקן לאוליגוקן צוין גם בכמה אירועי הכחדה בקרב עולם החיוניות הימיות. סגירת נתיב הים של טטיס בסוף המיוקן הקדום לפני כ -15 מיליון שנה הביאה להיעלמותם של רבים מהפורמיניפרנים הטרופיים הגדולים יותר שנקראו נוממוליטידים (פורמינפרינים גדולים בצורת עדשה), אשר בית הגידול שלהם נע בין אינדונזיה לספרד ועד צפון פריז ו לונדון. אף כי ניתן למצוא כיום צאצאי ננומוליטידים באזור ההודו-פסיפיק, אך הם מראים הרבה פחות גיוון.
העליונות הימיות של מזרח האוקיאנוס השקט ומערב האוקיאנוס האטלנטי היו דומות לאורך כל השלבי עד לפני כ5-3.5 מיליון שנה. העלאת האיסמוס המרכז אמריקני באותה תקופה יצרה מחסום יבשתי בין שני האזורים שבמהלך השלישי הביא לבידוד עולם החי מהאחר והבחנה (כלומר, "פרובינציאליזציה") בין הקבוצות. בנוסף, נוכחות האיסמוס אולי הביאה לשינויים סביבתיים במערב האוקיאנוס האטלנטי שגרמו לשיעורי הכחדה גבוהים במינים ישנים ומקורם של חדשים.
קרינת חסרי חוליות
באוקיינוסים נמשכו דפוסי האבולוציה שהחלו בתקופת הקרטיקון ובמקרים מסוימים האיצו במהלך השלישי. אלה כוללים קרינה אבולוציונית של סרטנים, דגים גרמיים, חלזונות וצדפות. עלייה בטורפה הייתה אולי כוח מניע חשוב להתפתחות בים בתקופה זו (ראו אקולוגיה קהילתית). קבוצות רבות של צדפות ושבלולים, למשל, מראות הסתגלות מוגברת להתנגדות לטורפים במהלך השלישי. פרקים של גיוון מהיר התרחשו גם בקבוצות רבות של צדפות ושבלולים במהלך תקופת האואוקן ובגבול מיוקן-פליוקן. לאחר הכחדתם של הרודיסטים הבונים את השונית (רכיכות גדולות דו-מימיות) בסוף הקרטיקון, התאוששו אלמוגי בניית השוניות על ידי האאוקן, והרשומה הסטרטגרפית המתמשכת ברוחב הנמוך שלהם נראית כאינדיקטור להתמדה של הטרופי תחום.
בעלי חיים ימיים גדולים
קטואים (לווייתנים וקרוביהם) הופיעו לראשונה באאוקן המוקדם, לפני כ- 51 מיליון שנה, ונחשבים כי הם התפתחו מארטיודקטילים מוקדמים (קבוצה של יונקים פרכיים בעלי מספר שווה של אצבעות רגליים). אבולוציית הלווייתנים האיצה במהלך האוליגוקן והמיוקן, וזה ככל הנראה קשור לעלייה בפריון האוקיאני. צורות ימיות חדשות אחרות שהופיעו בימי פלוגן מאוחרים היו הפינגווינים, קבוצת עופות שחייה והסיני-סיני (קבוצה של יונקים שכוללת כלבי ים, אריות ים וזרמים). הקרניבור הימי הגדול ביותר של התקופה היה המגלודון (Carcharocles megalodon), כריש שחי מאמצע המיאוקן לאמצע הפליוקן המנוח והגיע לאורכים של לפחות 16 מטר (כ -50 רגל).
