Het Paleogeen is een tijdperk in de geologische tijdschaal. Het is de oudste van drie perioden of het onderste van drie systemen waarin het
Cenozoïcum is ingedeeld. Het komt na de jongste periode van het
Mesozoïcum, het
Krijt, en na het Paleogeen komt het
Neogeen.
De ligging van de continenten verschilde in het Paleogeen niet zo heel veel van tegenwoordig.
India en
Australië bewogen tijdens het Paleogeen noordwaarts. Het eerste continent zou na het Paleogeen met
Eurazië in botsing komen, waardoor de
Himalaya zou ontstaan. De noordwaartse beweging van Australië ten opzichte van
Antarctica zorgde ervoor dat het laatste continent steeds meer in een geïsoleerde positie op de
zuidpool kwam te liggen. Ten zuiden van
Europa en West-Azië sloot langzaam de
Tethysoceaan als gevolg van de noordwaartse beweging van
Afrika. Dit veroorzaakte de
Alpiene orogenese, een doorgaande fase van gebergtevorming die tijdens het Paleogeen onder andere in de
Alpen,
Pyreneeën,
Karpaten,
Dinarische Alpen,
Taurus,
Kaukasus,
Pontus,
Zagros,
Hindoekoesj,
Karakoram en Himalaya actief was.
Aanvankelijk koelde het
klimaat af en daalde het
eustatisch zeeniveau, een ontwikkeling die al aan het einde van het Krijt begonnen was. In het Paleoceen was het zeeniveau relatief laag. Tijdens het Eoceen vond echter een opwarming plaats, die culmineerde in het warme
Eocene Climatic Optimum. Daarna koelde het klimaat weer af, wat zich uitte in het groeien van de
ijskap op Antarctica aan het einde van het Eoceen. Het Oligoceen kende een relatief koel klimaat. Vergeleken met tegenwoordig waren al deze tijdperken echter nog steeds relatief warm.
Gemiddelde concentratie
zuurstof ongeveer 26
vol.-% (130% van huidige niveau).
Gemiddelde concentratie
kooldioxide ongeveer 500
ppm (2-maal pre-industrieel niveau)
Gemiddelde temperatuur ongeveer 18 °C (4 °
C boven huidig niveau)
In het Paleogeen tijdperk, dichte bossen uitgebreid tot meer extreme breedtegraden dan tijdens het Jura. De zeespiegel daalde, aanzienlijke hoeveelheden grond die eerder was ondergedompeld kwam bloot. Afrika en Zuid-Amerika waren beiden eiland continenten in deze periode, het ontwikkelen van hun eigen unieke flora en fauna.
Vogels, de voorouders van de overlevende dinosaurussen, ontwikkelde zich tijdens het Paleogeen tot iets bijna als hun huidige vorm . Zonder de dinosaurussen om het land te regeren bloeide de zoogdieren, sommige groeide uit tot grote proporties. De voorouders van neushoorns, paarden, katten, apen en honden evolueerden tijdens de Paleogeen periode. De meest prominente zoogdieren tijdens de vroege Paleogeen periode zijn van groepen die nu zijn uitgestorven. Veel van de kleine zoogdieren hadden het uiterlijk van
opossums. De ecologische niche eerst door dinosaurussen ingenomen werd nu door de zoogdieren ingenomen.
Het Paleogeen volgt op de grote
massa-extinctie aan het einde van het Krijt, waarbij de
dinosauriërs,
ammonieten,
rudisten, zeereptielen en vele andere groepen uitstierven. In de zee bleven groepen over die ook het tegenwoordige zeeleven domineren, zoals moderne groepen
mollusken en
beenvissen. Tijdens het Oligoceen daalde de concentratie
calcium in het zeewater, wat waarschijnlijk zorgde voor de opkomst van
koralen en de neergang van
nannoplankton.
Op het land namen de zoogdieren de vrijgekomen
ecologische niches van de dinosauriërs over. Hoewel zoogdieren aan het begin van het Paleogeen nog kleine, onopvallende dieren waren diversifiseerden ze zich door snelle
adaptieve radiatie. Aan het einde van het Paleogeen namen zoogdieren op het land een dominante ecologische positie in, terwijl andere groepen zoogdieren verschenen die in de zee en de lucht leefden.
De flora van het Paleogeen was niet zeer verschillend van die van het Krijt. Een belangrijke ontwikkeling was het verschijnen van moderne
grassen halverwege de periode.
Het Paleoceen is de periode waarin de aarde bijkomt van de grote
meteorietinslag die in een klap een einde maakte aan de wereld van de dinosauriërs. Maar ook in zee verdwenen allerlei gezichtsbepalende groepen, zoals de
ammonieten,
belemnieten en verschillende
reptielen. Na een kortstondige afkoeling, te vergelijken met een
nucleaire winter, herstelde het klimaat op aarde zich verrassend snel. De eerste paar miljoen jaar na de klap was de aarde nog steeds de broeikaswereld die men van het Krijt kent.
De continenten dreven langzaam verder uiteen, de Atlantische Oceaan opende zich nog meer. Afrika en India dreven noordwaarts, waardoor de tropische Tethyszee alsmaar nauwer werd. De nadering van Afrika vertaalde zich in de eerste gebergtevorming die de Alpen vormen. Aan het einde van het Paleoceen vindt opnieuw een dramatische gebeurtenis plaats: in zeer korte tijd raken oceanen vergiftigd, sterft een belangrijk deel van het nieuwe zeeleven uit en maakt de temperatuur een flinke sprong omhoog. Twee wereldwijde crises in slechts negen miljoen jaar. De kortstondige temperatuurstijging op de overgang van het Paleoceen naar het Eoceen (de Paleocene–Eocene Thermal Maximum) zorgde voor een
massa-extinctie onder
benthische foraminiferen, terwijl
planktonische foraminiferen en
coccolithoforen juist opbloeiden. De gebeurtenis ging om onduidelijke redenen gepaard met een snelle radiatie onder zoogdieren.
ZoogdierenDe twee belangrijkste groepen zoogdieren, de
placentadieren en de
buideldieren, hadden hun laatste
gemeenschappelijke voorouder in het Vroeg-Krijt. Twee andere groepen zoogdieren die al eerder afgesplitst waren, de (eierleggende)
cloacadieren en de (tegenwoordig uitgestorven)
multituberculaten overleefden de Krijt-Paleogeen-overgang ook. Vooral de placentadieren zouden zich snel diversificeren.
Zoogdieren waren tijdens het Krijt klein, onopvallend en ecologisch onbelangrijk geweest, waarschijnlijk zowel door
competitie als
predatie door de dinosauriërs. Ze waren
herbivoor of
insectivoor. De zoogdieren van het Paleoceen waren nog relatief primitief, ze hadden nog geen gespecialiseerde tanden of poten en een kleine schedelinhoud vergeleken met de modernere vormen uit het Eoceen. Aan het begin van het Eoceen waren de placentadieren echter al gedivercificeerd in alle moderne
orden.
De eerste
primaten (
Purgatorius wordt verondersteld tot de primaten te hebben behoord), primitieve
hoefdieren (
Condylarthra zoals
Protungulatum of
Chriacus en
Hyracotherium, de oudst bekende
paardachtige), knaagdieren (een voorbeeld is
Paramys),
schubdieren,
miereneters,
vleermuizen, en vleesetende zoogdieren (
Miacoidea, verwant aan de latere moderne roofdieren, en de tegenwoordig uitgestorven
Creodonta) verschenen tijdens het Paleoceen. Een aantal van de nieuwe ordes zijn tegenwoordig uitgestorven, zoals de
Mesonychia (vleesetende hoefdieren),
Dinocerata (waaronder het grootste zoogdier van het Paleoceen,
Uintatherium), of de aan de primaten verwante
Plesiadapiformes (bijvoorbeeld
Plesiadapis). Een voorbeeld van een multituberculaat uit het Paleoceen is
Ptilodus, een voorbeeld van een cloacadier uit het Paleoceen is
Monotrematum.
Pucadelphys andinus is een
opossumachtig buideldier uit het Paleoceen van Zuid-Amerika.
Slechts tien miljoen jaar na het uitsterven van de dinosauriërs werd de wereld bevolkt door knaagdierachtige zoogdieren, middelgrote zoogdieren die de bossen afzochten naar voedsel en grotere zoogdieren, zowel planten- als vleesetende. Hoe deze snelle ontwikkeling precies verliep is niet zeer duidelijk, omdat er relatief weinig fossielen uit het Paleoceen gevonden zijn. Omdat zoogdieren uit het Vroeg-Paleoceen nog klein waren zijn hun botten vaak niet goed bewaard, zodat de meeste kennis over hun evolutie afkomstig is van fossiele tanden (harder en daarom vaker bewaard gebleven). Er zijn relatief weinig complete skeletjes bewaard gebleven. In het Laat-Paleoceen zijn de resten gevonden van
Chronoperates, een mogelijke
cynodont.
VogelsVan de drie subgroepen vogels uit het Krijt,
Enantiornithes,
Hesperornithes en
Neornithes, overleefde alleen de laatste groep de massa-extinctie. Deze "moderne vogels" begonnen in het Paleoceen opnieuw te diversificeren en nieuwe
niches op te vullen. Ook aan het einde van het tijdvak was de soortenrijkheid nog lang niet op het huidige niveau. Wel ontstonden veel moderne groepen vogels waarschijnlijk tijdens de radiatie in het Paleoceen en opvolgende Eoceen, zoals
kraanvogels,
roofvogels,
pelikanen,
reigers,
uilen,
eenden,
duiven en
spechten.
Zangvogels bestonden nog niet in het Paleoceen.
De dominante roofdieren van het Paleoceen kwamen uit de familie van de
schrikvogels, niet-vliegende, vleesetende vogels. Een voorbeeld uit het Paleoceen is Gastornis, die 2 m lang kon worden.
ReptielenHet is mogelijk dat bepaalde dinosauriërs enkele duizenden jaren in het Paleoceen doorgeleefd hebben, aangezien er een aantal vondsten van dinosauriërbeenderen uit het onderste Danien bekend zijn. Deze vondsten zijn echter niet onomstreden en worden door de meeste paleontologen geïnterpreteerd als uit oudere lagen geërodeerde en opnieuw in sediment terechtgekomen fossielen. Vanwege het warme klimaat konden de overlevende reptielen zich tijdens het Paleoceen wijder verspreiden dan tegenwoordig. Voorbeelden zijn
Choristodera(een tegenwoordig uitgestorven groep op krokodillen lijkende reptielen, bijvoorbeeld
Champsosaurus), krokodillen, schildpadden, slangen en
varanen. De Paleocene Choristodera Champsosaurus gigas kon 3 m lang worden, veel groter dan zijn voorouders uit het Krijt. De meeste reptielen zouden echter juist kleiner worden na afloop van de Krijt-Paleogeen-overgang, waarschijnlijk ten gevolge van steeds grotere competitie met zoogdieren. Voorbeelden van Paleocene krokodillen zijn de Noord-Amerikaanse
Borealosuchus en
Wannaganosuchus (Engels).
Mariene faunaHoewel de Krijt-Paleogeen-massa-extinctie in de zee niet zo hard toesloeg als op het land, waren ook hier veel belangrijke groepen verdwenen. Onder de planktonische foraminiferen overleefden maar drie soorten, door snelle speciatie was dit aantal in de eerste 100.000 jaar van het Paleoceen echter weer uitgegroeid tot 17. Ook andere kleine organismen als nannoplankton,
diatomeeën en
dinoflagellaten bleven ondanks extincties aan het einde van het Krijt tijdens het Paleogeen prominent aanwezig.
Met het uitsterven van de rudisten aan het einde van het Krijt vielen de belangrijkstre rifbouwende organismen weg. Uit het Paleoceen zijn daarom geen grote riffen bekend. De wereld werd in het Paleoceen bedekt met warme zeeën, zelfs tot de polen. Hoewel in het Vroeg-Paleoceen
biodiversiteit nog laag was, nam het aantal soorten gedurende het tijdvak snel toe. Door het verdwijnen van de zeereptielen uit het Krijt waren de haaien de top-predators van de zee geworden. Op dezelfde wijze werd de rol van de ammonieten overgenomen door moderne soorten inktvissen. Aan het einde van het Paleoceen leek de grotere mariene fauna redelijk op de huidige, behalve dat zeezoogdieren en
requiemhaaien nog afwezig waren. Tijdens het Paleoceen ontstonden ook nieuwe soorten
bivalven en
zee-egels, die beter aangepast waren aan
strandomgevingen. De Paleocene zee-egel
Togocyamus (Engels) uit West-Afrika wordt gezien als een voorouder van de
zanddollars.
PlantenBij onderzoek van
stuifmeel (palynologie) in de lagen rond de Krijt-Paleogeen-overgang is op veel plaatsen een plotselinge groei van
varens ontdekt. Varens zijn
pionierplanten en men neemt aan dat ze na wereldwijde bosbranden als gevolg van de catastrofe aan het einde van het Krijt het braakliggende land koloniseerden.
De flora van het Paleoceen verschilde echter niet veel van die van het Krijt. De
bedektzadigen, die tijdens het Krijt opkwamen, bleven zich diversificeren en raakten wijder verspreid, net als de
insecten die hen
bestuiven. Paleocene plantenfossielen worden ingedeeld bij moderne geslachten of nauw verwante
taxa. In het warme klimaat van het Paleoceen groeiden er wereldwijd subtropische en gematigde bossen. Omdat de grote grazende dinosauriërs van het Krijt verdwenen waren, zullen deze bossen waarschijnlijk dichter zijn geweest dan tijdens het Krijt.