Bien qu'il ne possédait pas un éventail aussi large de mammifères préhistoriques que les époques qui lui ont succédé, le Paléocène était remarquable pour être le tronçon géologique du temps immédiatement après l'extinction des dinosaures - qui a ouvert de vastes niches écologiques pour les mammifères survivants, oiseaux, reptiles et animaux marins. Le Paléocène a été la première époque de la période du Paléogène (il y a 65-23 millions d'années), les deux autres étant l'Éocène (il y a 56-34 millions d'années) et l'Oligocène (il y a 34-23 millions d'années); toutes ces périodes et époques faisaient elles-mêmes partie de l'ère cénozoïque (il y a 65 millions d'années à nos jours).
Climat et géographie. Les premières centaines d'années du Paléocène ont été marquées par les conséquences sombres et glaciales de l'extinction K / T, lorsqu'un impact astronomique sur la péninsule du Yucatan a soulevé d'énormes nuages de poussière qui ont obscurci le soleil dans le monde entier. À la fin du Paléocène, cependant, le climat mondial s'était rétabli et était presque aussi chaud et humide qu'au cours du Crétacé précédent. Le supercontinent nord de Laurasia n'avait pas encore complètement éclaté en Amérique du Nord et en Eurasie, mais le continent géant Gondwana au sud était déjà bien parti pour se séparer en Afrique, en Amérique du Sud, en Antarctique et en Australie.
Les mammifères. Contrairement à la croyance populaire, les mammifères n'apparaissent pas soudainement sur la planète après l'extinction des dinosaures; de petits mammifères ressemblant à des souris coexistaient avec des dinosaures dès la période du Trias (au moins un genre de mammifère, Cimexomys, chevauchait en fait la frontière Crétacé / Paléocène). Les mammifères de l'époque du Paléocène n'étaient pas beaucoup plus grands que leurs prédécesseurs, et ne faisaient à peine allusion aux formes qu'ils atteindraient plus tard: par exemple, l'ancêtre éloigné des éléphants Phosphatherium ne pesait qu'environ 100 livres, et Plesidadapis était un très tôt, extrêmement petit primate. Frustrant, la plupart des mammifères de l'époque du Paléocène ne sont connus que par leurs dents, plutôt que par des fossiles bien articulés.
Des oiseaux. Si vous avez été transporté dans le temps à l'époque du Paléocène, vous pourriez être pardonné d'avoir conclu que les oiseaux, plutôt que les mammifères, étaient destinés à hériter de la terre. À la fin du Paléocène, le redoutable prédateur Gastornis (autrefois connu sous le nom de Diatryma) a terrorisé les petits mammifères d'Eurasie, tandis que les tout premiers "oiseaux terroristes", équipés de becs en forme de hache, ont commencé à évoluer en Amérique du Sud. Sans surprise, ces oiseaux ressemblaient à de petits dinosaures mangeurs de viande, car ils ont évolué pour remplir cette niche écologique soudainement vacante.
Reptiles. Les paléontologues ne savent toujours pas pourquoi les crocodiles ont réussi à survivre à l'extinction K / T, tandis que leurs frères de dinosaures étroitement liés ont mordu la poussière. En tout cas, les crocodiles préhistoriques ont continué à prospérer pendant l'époque du Paléocène, tout comme les serpents - comme en témoigne le vraiment énorme Titanoboa, qui mesurait environ 50 pieds de la tête aux queues et pouvait peser plus d'une tonne. Certaines tortues ont également atteint des tailles géantes, comme en témoigne le contemporain de Titanoboa dans les marais d'Amérique du Sud, les Carbonemys d'une tonne.
Les dinosaures n'étaient pas les seuls reptiles à s'éteindre à la fin du Crétacé. Les mosasaures, les prédateurs marins féroces et élégants, ont également disparu des océans du monde, avec les derniers restes de plésiosaures et de pliosaures. Les requins préhistoriques qui remplissaient les niches laissées par ces voraces prédateurs reptiliens existaient depuis des centaines de millions d'années mais avaient maintenant la possibilité d'évoluer vers des tailles vraiment impressionnantes. Les dents du requin préhistorique Otodus, par exemple, sont une trouvaille courante dans les sédiments du Paléocène et de l'Éocène.
Un grand nombre de plantes, terrestres et aquatiques, ont été détruites dans l'extinction K / T, victimes du manque persistant de lumière solaire (non seulement ces plantes ont succombé à l'obscurité, mais aussi les animaux herbivores qui se nourrissaient des plantes et des animaux carnivores qui se nourrissaient des animaux herbivores). L'époque paléocène a vu les tout premiers cactus et palmiers, ainsi qu'une résurgence de fougères, qui n'étaient plus harcelées par les dinosaures grignotant les plantes. Comme aux époques précédentes, une grande partie du monde était couverte de forêts et de jungles vertes et épaisses, qui prospéraient dans la chaleur et l'humidité du climat du Paléocène supérieur.
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