Loomade areng evolutsioonis
täiesti uusi vorme. Kõige erilisemad selle perioodi mere elusorganismidest olid
vaalad, kes arenesid Eotseeni jooksul lihasöövatest maismaaimetajatest ja muutusid
suurteks merekiskjateks. Vaaladega ühinesid hiiglasuured haid, kes asendasid
Mesosoikumi meredes elanud roomajatest "merekoletisi". Mereline ökosüsteem
arenes Paleogeeni vältel kiiresti, sisaldades täiesti uusi eluvorme ookeanide äärtel.
Meresiilikud, liivadollarid, kes olid suutelised elama liivastel mererandadel, arenesid
kiiresti oma küpsisekujulistest esivanematest. Liivastele randadele tungisid ka uut
sorti karbid. Mõlemad uued grupid asustasid randa edukalt, kuna nad suutsid kiiresti
liiva kaevuda peale väljauhtumist. Uustulnukad ookeanide elustikus olid pingviinid,
grupp ujuvaid linde Eotseeni algusest ja loivaliste selts, kuhu kuuluvad morsad,
hülged ja merelõvid. Arvatakse, et loivalised ilmusid juba enne Neogeeni ajastu