古瀬戸内海
デスモスチルス、ユーリノデルフィス、派生的なハクジラおよびヒゲクジラ、鰭脚類が産出している。北方系の動物から構成され、比較的寒冷な海域であったことが示唆されている。温暖な海域を示す海牛類は産出していないが、これは海水温よりもデスモスチルスに代表される束柱目との生態的地位の重複が大きく寄与していると岡崎美彦は判断している。
ただし、中新世の魚類については熱帯域に生息するウシザワラやカマスザワラが産出しており、こちらからは温暖な海域であったことが示唆されている。沿岸部に生育していた植物相については、約2000万 - 1800万年前まで主に落葉広葉樹が占め、それから約1600万年前までは落葉広葉樹と常緑広葉樹の混交林が卓越した。約1500万年前には常緑広葉樹が優占しており、徐々に温暖化が進んでいたことが示唆される。
第二瀬戸内海に生息していた動物としては、約30万年前のマチカネワニ(トヨタマヒメイア・マチカネンシス)が挙げられる。また、氷河期に形成された海岸段丘からはナウマンゾウ化石が発見されている。