Grandes mudanças climáticas ocorridas no final do Paleógeno afetaram profundamente a distribuição e evolução de faunas marinhas e terrestres das porções austrais do Hemisfério Sul. Evidências geoquímicas apontam para a ocorrência de um grande evento de esfriamento global concomitante à expansão dos mantos de gelo na Antártica, no limite Eoceno/Oligoceno, marcando a passagem greenhouse-icehouse no planeta. Tais eventos foram deflagrados pela queda na concentração de gás carbônico atmosférico durante uma fase de mudança na obliquidade da Terra. Simultaneamente, a Antártica se isolou geograficamente, pela separação da Austrália e da América do Sul. A nova configuração tectônica alterou os padrões de circulação marinha e atmosférica nas altas latitudes, culminando na formação da Corrente Circum- Antártica. Sob este aspecto, os bivalves representam um grupo adequado para estudos paleobiogeográficos, devido ao grande potencial de preservação e às características ecológicas, que auxiliam no entendimento da resposta biótica frente às mudanças ambientais e dinâmica das correntes marinhas ocorridas nas altas latitudes ao longo do Cenozoico. A presente tese introduz novos dados a respeito dos depósitos relacionados aos principais eventos cenozoicos de glaciação antártica, como as formações Polonez Cove (Oligoceno inicial) e Melville (Mioceno inicial), na Ilha Rei George. Além disso, avalia, do ponto de vista paleobiogeográfico, a distribuição do registro de moluscos bivalves ao longo do Cenozoico nas porções austrais do Hemisfério Sul. A descrição taxonômica de cinco novos registros, incluindo três espécies novas, contribui para o conhecimento da diversidade cenozoica de moluscos bivalves da Antártica. As análises paleobiogeográficas aplicaram, de forma inédita, métodos analíticos de biogeografia, como as análises de cluster e de parcimônia de endemicidade e panbiogeografia, a partir de extensa lista de dados de ocorrência de gêneros de bivalves, do registro atual e fóssil, totalizando aproximadamente 900 gêneros, distribuídos em mais de 41.000 registros austrais cenozoicos. Os resultados da presente tese confirmam a influência do histórico de mudanças ambientais ocorridas na Antártica na fauna de bivalves marinhos austrais ao longo do Cenozoico. A análise multivariada e de parcimônia de todos os gêneros de bivalves registrados do Cretáceo ao Recente em regiões austrais indica que a Província Weddelliana se fragmentou ainda no final do Cretáceo, sendo que as novas províncias austrais se definiram ainda no Paleógeno. O registro dos gêneros de bivalves cenozoicos da Formação Cape Melville sugere que os eventos glaciais na Antártica extinguiram apenas os gêneros de águas rasas, devido à restrição de habitats costeiros e plataformais após o avanço da plataforma de gelo no Plio-Pleistoceno.

Pronounced climatic changes at the end of Paleogene deeply affected the distribution and evolution of marine and terrestrial southern faunas. Geochemical evidences indicate the global occurrence of a major cooling event along with to the ice sheet expansion in Antarctica, in the Eocene/Oligocene boundary, marking the greenhouse-icehouse shift in the planet. Those events were triggered by the drop of the atmospheric carbon dioxide during a phase of changing in the Earth's obliquity. At the same time, Antarctica became geographically isolated, following the separation from Australia and South America. The newly achieved tectonic configuration had a great effect on the marine and atmospheric circulation of the high latitudes, resulting in the development of the Circum-Antarctic Current. In this context, the bivalve molluscs are a good macrofossil model taxon in paleobiogeographic studies as they have a high preservational potential and particular ecological requirements which may help in the understanding of the biotic responses to the environmental changes as well as marine currents dynamics occurred in the high latitudes along the Cenozoic. This thesis introduces new data on the deposits associated to the main Antarctic glacial events in the Cenozoic, as the Polonez Cove (early Oligocene) and Melville (early Miocene) formations. Moreover, it evaluates, in a paleobiogeographic perspective, the distribution of the Cenozoic record of bivalve molluscs in the southernmost South Hemisphere. The taxonomic description of five new records, including three new species, contributes to the knowledge of Cenozoic diversity of Antarctic bivalves. Paleobiogeogtaphic analyses employed, for the first time, analytical method of biogeography, such as cluster analysis, parsimony analysis of endemicity and panbiogeography, by means of a broad data set of Recent and fossil bivalve genera, reaching c.a. 900 austral genera, distributed in more than 41,000 Cenozoic austral records. The obtained results endorse the influence of Cenozoic environmental changes of the high latitudes in the southern marine bivalves. The multivariate and parsimony analyses of all biivalve genera recorded from the Cretaceous to Recent in the southern regions indicate that the Weddellian Province broke apart as early as the end of Cretaceous, and the new southern provinces formed in the Paleogene. The Cenozoic records of bivalve genus from the Cape Melville Formation suggest that the Antarctic glacial events extinguished only shallow genera, due to the restriction of shallow and shelfal habitats following the advance of the Antarctic ice shelf in the Plio-Pleistocene.