O co-evolução de corajoso, fibroso, fogo-tolerant gramíneas e de pernas longas gregário ungulados com dentes de alto coroado, levou a uma grande expansão da grama grazer- ecossistemas, com rebanhos de roaming de grande, rápido herbívoros perseguido por predadores em todo amplas varreduras de aberto pastagens, deslocando deserto, florestas e navegadores. O teor orgânico mais elevado e de retenção de água do mais profundo e mais rico solos de pastagem, com a longo prazo enterro de carbono nos sedimentos, produziu uma de carbono e vapor de água pia. Isto, combinado com a maior superfície de albedo e inferior evapotranspiração de pastagem, contribuiu para um clima mais frio, mais seco. C 4 gramas, os quais são capazes de assimilar o dióxido de carbono e água de forma mais eficiente do que C 3 gramas, expandiu para se tornar ecologicamente significativa perto do final do Mioceno entre 6 e 7 milhões de anos atrás. A expansão das pastagens e radiações entre herbívoros terrestres correlaciona a flutuações no CO 2.
Cycads entre 11,5 e 5 milhões de anos atrás começou a rediversify após declínios anteriores em variedade devido às mudanças climáticas, e cicadáceas assim modernas não são um bom modelo para um "fóssil vivo".
Ambos marinha e continental fauna foram bastante moderno, embora mamíferos marinhos eram menos numerosos. Apenas em isolado América do Sul e Austrália fizeram amplamente existem fauna divergentes. No início do Mioceno, vários grupos Oligoceno ainda foram diversas, incluindo nimravids, entelodonts e cavalos de três dedos. Como na época Oligoceno anterior, oreodonts ainda foram diversas, apenas para desaparecer nos primeiros Plioceno . Durante os posteriores mamíferos Mioceno foram mais moderno, com reconhecível cães, guaxinins, cavalos , castor , veados, camelos , e as baleias , junto com grupos já extintas, como cães, borophagine gomphotheres, três dedos cavalos e rinocerontes semi-aquáticos e sem chifres como Teleoceras e Aphelops. Ilhas começaram a se formar entre o Sul e América do Norte no Mioceno Superior, permitindo preguiças como Thinobadistes para ilha-hop para a América do Norte. A expansão de rica em sílica C 4 gramas levou à extinção de espécies em todo o mundo sem herbívoros dentes de alto coroado.
Inequivocamente reconhecível dabbling patos, maçaricos , corujas típicas, catatuas e corvos aparecem durante o Mioceno. No final da época, todos ou quase todos pássaro moderno famílias são acreditados para ter estado presente; os poucos fósseis de aves de pós-Mioceno que não podem ser colocadas na árvore evolutiva com plena confiança são simplesmente muito mal preservado, em vez de muito equívoca no caráter. Aves marinhas atingiram seu maior diversidade já no decorrer desta época.
Cerca de 100 espécies de macacos viveu durante este tempo. Elas variaram muito ao longo do Velho Mundo e variado muito em tamanho, dieta e anatomia. Devido à escassa evidência fóssil não está claro qual macaco macacos ou contribuído para o moderno clado dos hominídeos, mas a evidência molecular indica que este macaco viveu de entre 15-12000000 anos atrás.
Nos oceanos, Algas Brown, chamado alga marinha, proliferaram, apoiando novas espécies de vida marinha, incluindo lontras , peixes e vários invertebrados .
Cetáceos atingiram sua maior diversidade durante o Mioceno, com mais de 20 gêneros reconhecidos, em comparação com apenas seis gêneros vivos. Esta diversificação se correlaciona com surgimento de gigantes macro-predadores, como tubarões e megatoothed raptorial cachalotes . Os exemplos mais proeminentes são C. megalodon e L. melvillei. Outros grandes tubarões notáveis foram C. chubutensis, Isurus hastalis, e Hemipristis serra.
Crocodilianos também mostrou sinais de diversificação durante Mioceno. A maior forma entre eles estava um gigantesco caimão Purussaurus que habitou a América do Sul. Outra forma gigantesca foi um falso gavial Rhamphosuchus crassidens, que habitou idade moderna �?ndia . Uma forma estranha Mourasuchus também prosperaram ao lado Purussaurus. Esta espécie desenvolveu um mecanismo de filtro de alimentação especializada, e ele provavelmente predados pequenas fauna apesar de seu tamanho gigantesco.
O pinípedes, que apareceu perto do fim do Oligocénico, tornou-se mais aquático. Gênero proeminente era Allodesmus. Um feroz morsa , Pelagiarctos pode ter predados outras espécies de pinípedes, incluindo Allodesmus.
Além disso, sul-americanos águas testemunhou a chegada de Megapiranha paranensis, que foram consideravelmente maiores do que a idade moderna piranhas.
Há evidências de isótopos de oxigênio em Profundos locais do programa de perfuração Sea que o gelo começou a construir-se na Antártida cerca de 36 Ma durante o Eoceno . Diminuições de temperatura ainda mais marcada durante o Mioceno Médio em 15 Ma provavelmente refletem um aumento do crescimento do gelo na Antártida. Portanto, pode-se supor que a Antártica Oriental teve algumas geleiras durante o início e meados Mioceno (23-15 Ma). Oceanos arrefecida em parte devido à formação do Corrente Circumpolar Antártica, e cerca de 15 milhões de anos atrás a calota de gelo no hemisfério sul começou a crescer a sua forma actual. A calota glacial da Groenlândia desenvolvido mais tarde, na Tempo médio Plioceno, cerca de 3 milhões de anos atrás.
O "Mioceno Médio perturbação" refere-se a uma onda de extinções de formas de vida terrestres e aquáticos que ocorreram após o Mioceno Climatic Optimum (18-16 Ma), em torno 14,8-14.500.000 anos atrás, durante o Langhiano fase do mid-Mioceno. Um passo importante e permanente de resfriamento ocorreu entre 14,8 e 14,1 Ma, associada ao aumento da produção de águas profundas frias da Antártida e um importante crescimento da camada de gelo do leste da Antártida. A Mioceno Médio δ 18 O aumento, ou seja, um aumento relativo no isótopo mais pesado de oxigênio, foi observado no Pacífico, Oceano Antártico e Atlântico Sul.