Foi durante o pleistoceno que ocorreram os episódios mais recentes de glaciações, ou de idades de gelo. Muitas áreas de zonas temperadas do mundo foram alternadamente cobertas por geleiras durante períodos frios e descoberta durante os períodos interglaciais mais quentes em que as geleiras recuaram.
Isto causou as extinções no pleistoceno?
Não parece provável; os mamíferos grandes do pleistocene resistiram a diversas mudanças do clima.
O pleistoceno viu também a evolução e a expansão de nossa própria espécie, Homo Sapiens, e no fim do pleistoceno os seres humanos tinham se espalhado por quase todo o mundo. De acordo com uma teoria controversa, proposta primeiramente nos anos 60, caçadores humanos no fim do pleistoceno contribuíram à extinção de muitos dos mamíferos grandes pleistocenicos. É verdade que a extinção de animais grandes em continentes diferentes parece correlacionar com a chegada dos seres humanos, mas as perguntas permanecem a respeito dos caçadores humanos primitivos eles eram suficientemente numerosos e avançados tecnologicamente para extinguir uma espécie inteira.
Existe uma hipótese que alguma doença extinguiu estas espécies no fim do pleistoceno.
A questão permanece sem solução, talvez a causa real da extinção pleistocênica foi uma combinação destes fatores.
Muitos paleontólogos estudam fósseis do pleistoceno a fim de compreender o clima do passado. O pleistoceno não foi apenas uma época em que os climas e as temperaturas mudaram drasticamente, os fosseis pleistocênicos são muito abundantes, bem-preservado e podem ser datados com muita precisão. Alguns fosseis; como diatomáceas, foraminíferos e polens, são muito abundantes e informativos sobre o paleoclima.
Hoje há um interesse sobre a mudança futura do clima (por exemplo; se vai acontecer um aquecimento global) e como nos afetará. Paleontólogos que trabalham com fosseis pleistocênicos estão fornecendo uma quantidade crescente de dados sobre o efeito da mudança do clima na biologia.
Nesse período ocorre Orogênese Cascadiana.
Na vida animal ocorre a decadência geral dos mamíferos, o homem esta na idade da pedra.
Na vida vegetal as árvores gigantes de clima temperado aparecem com as glaciações.
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