thumb|right|El elefante africano, el animal terrestre vivo más grande. En zoología terrestre, el término megafauna (del griego antiguo megas "grande" + el latín fauna "animal") se refiere a animales "gigantes", "muy grandes" o "grandes". El término está especialmente asociado en la literatura científica actual a la megafauna del Pleistoceno tardío y el Holoceno que ha venido extinguiéndose en un proceso conocido como extinción masiva del Cuaternario desde hace 50.000 años hasta la actualidad. Incluye así a los animales grandes o gigantes que se consideran arquetípicos de la última edad de hielo como por ejemplo los mamuts en el hemisferio norte y el Frontorini en América del Sur.Ice Age Animals. Illinois State Museum El umbral más comúnmente usado para incluir un taxón en el término megafauna es 44 kilogramos o 100 kilogramos. Por lo tanto esto incluye a muchas especies que no son popularmente consideradas como especialmente grandes, como el ciervo de cola blanca y el canguro rojo, e incluso a los humanos, aunque también se utiliza el criterio más restrictivo de aplicarlo a aquellos animales cuya masa excede una tonelada métrica (un millón de gramos o megagramo).
En la práctica, un uso común encontrado en los escritos académicos y de divulgación se refiere a animales terrestres mayores que un ser humano y que no están (solamente) domesticados. También se usa para referirse a los animales salvajes de mayor tamaño que existen, especialmente los elefantes, las jirafas, los hipopótamos, los rinocerontes, los alces, los cóndores, etc. La megafauna puede ser subcategorizada por su posición trófica en megaherbívoros (por ej. ciervos), megacarnívoros (leones), y más raramente, megaomnívoros (osos).
Otros usos comunes recaen en las especies gigantes acuáticas, como las ballenas, cualquier animal terrestre salvaje o domesticado como los antílopes y los toros, y los dinosaurios y otros reptiles gigantes extintos.
El término se aplica también a animales (usualmente extintos) de gran tamaño parientes de un tipo de animal más común o sobreviviente, por ejemplo las libélulas de 1 metro de envergadura del período Carbonífero.
Estrategia ecológica Megafauna —en el sentido de los mayores aves y mamíferos— son animales generalmente estrategas de la K, con una prolongada longevidad, una baja tasa de crecimiento poblacional, bajas tasas de mortandad, y pocos o ningún depredador capaces de matar a un adulto. Estas características, aunque no son exclusivas de dicha megafauna, los hacen altamente vulnerables a la sobreexplotación humana, lo que se cree que la habría podido llevar a fenómenos de extinción masiva en todos los continentes a excepción del África subsahariana y Asia meridional, los únicos lugares del planeta que conservan hoy en día una parte importante de la megafauna terrestre habitual en la mayor parte de los ecosistemas antes de nuestra expansión durante el Pleistoceno.
Evolución del gran tamaño corporal Una observación que se ha hecho acerca de la evolución del tamaño corporal grande, dice que las tasas rápidas de incremento que se observan frecuentemente en intervalos relativamente cortos de tiempo no son sostenibles durante periodos mucho más prolongados. En un examen de las masas corporales de los mamíferos a través del tiempo, el máximo incremento posible en un intervalo de tiempo dado encontrado fue una escala con la longitud del intervalo elevado a la potencia 0,25. Se cree que esto refleja la aparición, durante una tendencia de aumentar el tamaño máximo del cuerpo, de una serie de restricciones anatómicas, fisiológicas, ambientales, genéticas y de otro tipo que deben ser superadas por las innovaciones evolutivas antes de que posteriores incrementos de tamaño sean posibles. Una tasa de cambio sorprendentemente rápida se encontró para grandes disminuciones en la masa corporal, como la que pueden estar asociadas con el fenómeno del enanismo insular. Se encontró que cuando se normaliza la longitud de la generación, la tasa máxima de grandes reducciones de masa corporal es 30 veces mayor que la tasa máxima para los grandes incrementos de masa corporal.
En mamíferos terrestres thumb|Grandes mamíferos terrestres comparados con uno de los mayores dinosaurios saurópodos, Patagotitan. Tras la extinción masiva del Cretácico-Terciario que eliminó a los dinosaurios hace cerca de 66 millones de años, los mamíferos terrestres experimentaron un casi exponencial aumento del tamaño corporal a medida que se diversificaban para ocupar los nichos ecológicos que quedaron vacantes. Comenzando desde solo unos kilogramos antes de la extinción, su tamaño máximo se incrementó a 50 kg unos pocos millones de años después, y llega a 750 kg a finales del Paleoceno. Esta tendencia de aumento de la masa corporal parece estabilizarse hace cerca de 40 millones de años (en el Eoceno tardío), lo que sugiere que habían alcanzado restricciones ecológicas o fisiológicas, después de un incremento de masa corporal de tres órdenes de magnitud. Sin embargo, si se considera desde el punto de vista de la tasa de aumento del tamaño de cada generación, se encuentra que el aumento exponencial continuó hasta la aparición de Paraceratherium hace 30 millones de años. (Dada las escalas de tiempo de generación de masa corporal 0,259 , aumentando los tiempos de generación con el aumento de tamaño causan que el registro de la masa en función del tiempo forme una curva a la baja desde un ajuste lineal.)
Los megaherbívoros finalmente obtuvieron una masa corporal de más de 10.000 kg. Los mayores de estos, los indricoterios y los proboscídeos eran fermentadores del intestino grueso, que se cree que tenían una ventaja sobre los fermentadores del intestino delgado en términos de ser capaces de acelerar el tránsito gastrointestinal para poder acomodar la ingesta de enormes cantidades de comida. Una tendencia similar aparece cuando se comparan las tasas de máximas masas corporales por generación para distintos clados de mamíferos (usando tasas promediadas sobre las escalas de tiempo macroevolutivas). Entre los mamíferos terrestres, las tasas más rápidas de incremento aparecen en los perisodáctilos, seguidos por los roedores y proboscídeos, todos los cuales son fermentadores del intestino grueso. La tasa de incremento para los artiodáctilos fue cerca de un tercio de la de los perisodáctilos. La tasa para los carnívoros fue levemente menor, mientras que los primates, quizás restringidos por sus hábitos arborícolas, tuvieron la tasa más baja entre los grupos de mamíferos estudiados.
Los mamíferos terrestres carnívoros de varios grupos de euterios (el mesoniquio Andrewsarchus, los creodontos Megistotherium y Sarkastodon, y los carnívoros Amphicyon y Arctodus) alcanzaron un tamaño máximo de cerca de 1.000 kg (aparentemente Arctotherium era algo más grande). El mayor carnívoro metaterio, Proborhyaena gigantea, aparentemente alcanzaba 600 kg, también cerca de este límite. Un límite de tamaño máximo teórico ha sido predicho basándose en la tasa metabólica de los mamíferos, el costo energético de obtener las presas, y la tasa máxima estimada de consumo de presas. También se ha sugerido que el tamaño máximo de los mamíferos carnívoros se ve restringido por el esfuerzo que el húmero puede resistir durante la máxima velocidad a la carrera.
El análisis de la variación del tamaño corporal máximo en los últimos 40 millones de años sugiere que la caída de las temperaturas y el incremento del área de tierras continentales están asociados con el incremento del tamaño. La primera correlación podría ser consistente con la regla de Bergmann, y podría estar relacionada con la ventaja termorregulatoria de una mayor masa corporal en los climas fríos, la mejor habilidad de los organismos grandes para hacer frente a la disponibilidad de comida, u otros factores; la última correlación podría ser explicable en términos de limitaciones de rango y recursos. Sin embargo, los dos parámetros están interrelacionados (debido a las caídas en el nivel del mar que acompañan el incremento de las glaciaciones), lo que hace que la razón principal de las tendencias de aumento de tamaño sean más difíciles de identicar.
En aves no voladoras Durante el Paleoceno, debido al tamaño pequeño inicial de los mamíferos, los nichos de superpredador fueron frecuentemente ocupados por miembros de otros grupos, como los crocodilianos terrestres (como Pristichampsus), grandes serpientes (Titanoboa), lagartos varánidos, o aves no voladoras (como Gastornis en Europa y Norteamérica, Paleopsilopterus en Suramérica). En los continentes del norte, las grandes aves depredadores fueron desplazadas cuando evolucionaron los grandes carnívoros euterios. En la aislada América del Sur, los forusrácidos no pudieron ser desbancadas por los carnívoros metaterios esparasodontes locales y siguieron siendo dominantes hasta que los depredadores euterios llegaron desde Norteamérica (como parte del Gran Intercambio Biótico Americano) durante el Plioceno. Sin embargo, ninguna de las mayores aves terrestres, como las posiblemente omnívoras (Dromornis ) o herbívoras (Brontornis y Aepyornis) del Cenozoico crecieron más allá de los 500 kg, y por lo tanto nunca alcanzaron el tamaño de los mayores depredadores mamíferos, sin mencionar el de los mayores mamíferos herbívoros. Se ha sugerido que el incremento en el grosor de las cáscaras de los huevos de ave en proporción a masa del huevo con el incremento en el tamaño del mismo implica un límite máximo para el tamaño de las aves. La mayor especie de Dromornis, D. stirtoni, puede haberse extinguido después de haber obtenido la masa corporal aviana máxima y fue después desplazada por los marsupiales diprotodontes que evolucionaron a tamaños varias veces mayores.
Extinciones en masa del Cuaternario tardío El evento de extinción del Cuaternario tardío comprende todas las extinciones masivas de megafauna registradas en los últimos 50.000 años, después de la aparición del ser humano moderno. Estas extinciones masivas de megafauna comenzaron en el Pleistoceno tardío, en Asia tropical y Oceanía, siguieron en la Europa meridional entre 40.000 y 20.000 años atrás, tuvieron otro máximo al final del último período glacial (la glaciación de Würm) cuando se extinguieron el resto de animales gigantes de la región holártica, como el mamut lanudo, en América y Eurasia, y continuaron después en islas y archipiélagos de todo el mundo, siendo las últimas grandes extinciones masivas de megafauna la de Nueva Zelanda hace entre 900 y 500 años y las que están ocurriendo en el África subsahariana y Asia tropical en la actualidad. Las extinciones de megafauna conocidas como la extinción del Holoceno y extinción del Pleistoceno hoy tienden a encuadrarse por la mayoría de los científicos dentro del evento de extinción del Cuaternario tardío, también conocido como QME (Quaternary Megafauna Extinction) por sus siglas en inglés.