La diversidad actual de tiburones, rayas y patines, también conocidos como neoselacianos, fue influenciada por una serie de eventos durante la era Mesozoica (hace 252-66 millones de años). Sin embargo, aún no está del todo claro cuáles son las fuerzas impulsoras detrás de estos patrones de diversidad. Aquí, presentamos evidencia de que el clima y la tectónica de placas, así como las variaciones en las concentraciones de CO atmosférico, fueron factores clave que subyacen a estos patrones. Por primera vez, mostramos que los niveles más altos de CO atmosférico afectaron negativamente la diversidad de los neoselacianos. Los cambios graduales en la composición de las comunidades neoselacianas durante el período Mesozoico y los dos eventos principales de diversificación durante los períodos Jurásico y Cretácico, respectivamente, llevaron en última instancia a la mayor diversidad en el Paleógeno (hace 66-23 millones de años). El evento de extinción del final del Cretácico aparentemente no tuvo un impacto importante en su éxito. Esto resalta así su capacidad para recuperarse y adaptarse a nuevas condiciones a pesar de los severos desafíos ambientales. Saber cómo han diversificado los tiburones, patines y rayas desde el Mesozoico nos ayuda a entender cómo evolucionaron y contribuye a evaluar posibles tendencias futuras de biodiversidad y a formular medidas de conservación para estos cruciales depredadores marinos ante la actual crisis climática.