Хотя млекопитающие произошли в процессе эволюции от протомлекопитающих еще в триасовый период, на протяжении следующих 100 млн лет, пока бал на суше, в море и воздухе правили рептилии, они оставались маленькой и неприметной частью фауны позвоночных. Все характерные черты строения млекопитающих – упрощение нижней челюсти, эволюция уха из челюстных костей, специализированное строение зубов и положение конечностей под телом, а не по его бокам – выработались уже у протомлекопитающих. Черта строения, которая особенно четко отделяет протомлекопитающих от настоящих млекопитающих, – это нижнечелюстной сустав. Челюсть рептилии – сложно устроенное образование, состоящее из нескольких костей, а у млекопитающих челюсть состоит из одной кости. Дополнительные кости, имеющиеся у рептилий, объединены в ухе млекопитающего. Развитие в этом направлении происходило независимо по крайней мере четыре раза в конце эры господства протомлекопитающих.

Некоторые физиологические особенности, характерные для млекопитающих, также возникли у протомлекопитающих. Нёбо, позволяющее млекопитающим дышать и есть одновременно, важное для постоянного снабжения кислородом, необходимым для поддержания теплокровности, впервые возникло у протомлекопитающих. Ямки на черепе и челюстных костях, указывающие на наличие вибриссов, позволяют сделать заключение, что некоторые протомлекопитающие были как минимум частично покрыты волосами, что также служит свидетельством теплокровности. Развитие их зубов указывает на то, что молодняк был беззубым и, следовательно, матери должны были выкармливать его молоком.

На протяжении века рептилий разнообразие млекопитающих ограничивалось мелкими, похожими на мышь существами, питавшимися насекомыми, семенами, а также, возможно, яйцами рептилий. Хотя в юрский период существовало несколько разных отрядов, различающихся по строению зубов, мало кто из этих существ пережил динозавров. Наиболее успешными специалистами по выживанию были плацентарные – те млекопитающие, которые снабжали питанием детеныша, развивающегося внутри их тела, до тех пор, пока он не достигал более высокой степени развития. Плацентарные впервые появились в меловой период вместе с боковой ветвью развития – сумчатыми, которые выкармливают свое развивающееся потомство в наружной сумке. В эпоху человека сумчатые и плацентарные вместе составляли почти всю мировую фауну млекопитающих.

Расцвет их века начался в раннем третичном периоде, с уходом крупных рептилий. В течение первых 10 млн лет или около того все ниши, ранее занятые рептилиями, были заполнены млекопитающими и выделились все их отряды, известные в эпоху человека.

На суше травоядных представляли копытные, например лошади и свиньи, с зубами, приспособленными для срезания и пережевывания растений, крупные слоны с остроконечными бивнями, а также мелкие грызуны и зайцеобразные вроде крыс и кроликов с грызущими передними и перетирающими задними зубами. На этих травоядных охотились свирепые представители семейства хищников. Насекомых и других беспозвоночных поедали примитивные насекомоядные, землеройки, с крепкими зубами, способными пробить твердые наружные покровы жуков и многоножек, и неполнозубые, муравьеды и броненосцы, вовсе без зубов. Приматы, низшие и человекообразные обезьяны, эволюционировали в лесах и питались весьма разнообразно – это нашло отражение в универсальном характере строения их зубов. Все эти млекопитающие плацентарные, но на некоторых изолированных материках, в Австралии и Южной Америке, немало ниш вместо них занимали сумчатые.

В воздухе ниша рептилий-птерозавров была занята летучими мышами, крылья которых развились из вытянутых передних конечностей и пальцев. Летают они преимущественно вечером и ночью, поэтому не вступают в прямую конкуренцию с птицами, гораздо лучше приспособившимися к такому образу жизни.

Водные ниши плезиозавров, плиозавров и ихтиозавров заняли соответственно тюлени, киты и дельфины, у которых в процессе эволюции развились обтекаемые рыбообразные тела и веслообразные конечности.

Первая половина третичного периода характеризуется увеличением числа разных видов млекопитающих. Выглядело это так, словно природа испытывала все типы новых форм, чтобы увидеть, какая из них лучше вписывается в свободную экологическую нишу. Позже разнообразие млекопитающих свелось к гораздо меньшему числу лучше приспособленных видов. Это аналогично ситуации, последовавшей за исчезновением человека и вымираниями, которые вызвал непосредственно он. Вновь почти немедленно эволюционировало большое количество видов, а позже разнообразие сократилось до значительно меньшего числа успешных форм.

Раннетретичные наземные млекопитающие были лесными обитателями. Затем примерно в середине периода климат Земли изменился, и в умеренных и тропических широтах раскинулись травянистые равнины. Злаки, составляющие основу растительности этих мест, – богатый и неистощимый источник корма, но, прежде чем его можно будет начать использовать, в процессе эволюции должны появиться складчатые перетирающие зубы, способные справиться с высоким содержанием кремнезема в пище. Открытые пространства усложняют маскировку и вынуждают населяющих эти места травоядных млекопитающих спасаться от опасности бегством. И хищники, чтобы оставаться с добычей, тоже должны становиться быстрее. Приматы, которые эволюционировали на деревьях в лесу, также вторглись на травянистые равнины. Одна их особая группа приобрела выпрямленное положение тела, что позволило им смотреть поверх высокой травы и предупреждать о приближающихся хищниках. Другим наследством их древесной жизни стала замечательная координация работы рук и глаз. Эта способность позволила им использовать палки и камни в качестве инструментов, чтобы эффективнее добывать имеющуюся в наличии пищу. Следующая особенность приматов, очень помогающая в сборе пищи, – высокий уровень их социальной организации. Охотясь группами, они могли окружать животное, которое в ином случае было бы слишком осторожным и быстроногим, чтобы его можно было поймать. Повышение уровня интеллекта, позволившее приматам координировать эти особенности поведения и регулировать сложную социальную структуру, открыло путь для будущей эволюции человека.