Megalodon

Pada saat megalodon masih mengarungi lautan, Bumi mengalami berbagai perubahan yang berdampak terhadap kehidupan di laut. Pendinginan yang mulai terjadi pada kala Oligosen sekitar 35 juta tahun yang lalu akhirnya berujung pada glasiasi di wilayah kutub. Peristiwa-peristiwa geologis mengubah arus dan presipitasi; salah satu dari peristiwa tersebut adalah tertutupnya Jalur Laut Amerika Tengah dan perubahan di Samudra Tethys yang turut bersumbangsih terhadap pendinginan samudra. Akibat terhentinya Arus Teluk, air yang kaya akan nutrien tidak dapat menjangkau ekosistem laut, sehingga sumber makanan megalodon pun terkena imbasnya. Hewan ini tidak tersebar di perairan yang dingin dan mereka mungkin tidak mampu mempertahankan panas metabolis yang cukup, sehingga wilayah persebaran mereka pun semakin menyusut akibat pendinginan lautan. (walaupun hal ini masih dipertentangkan, lihat di bawah) Bukti fosil menunjukkan bahwa megalodon tidak lagi ditemukan di perairan yang mengalami pendinginan secara signifikan pada kala Pliosen. Sementara itu, fluktuasi permukaan laut terbesar pada masa Senozoikum berlangsung pada Plio-Pleistosen sekitar 5 juta hingga 12 ribu tahun yang lalu; fluktuasi ini disebabkan oleh meluasnya gletser di kutub, yang sangat berdampak terhadap lingkungan pesisir, dan hal ini mungkin menjadi salah satu faktor yang menyebabkan kepunahan megalodon dan megafauna laut lainnya. Perubahan ini (terutama penurunan permukaan laut) mungkin juga mengurangi perairan air hangat yang dangkal. Perairan semacam ini sangat dibutuhkan oleh anak megalodon, alhasil reproduksi pun terhambat.