Conocemos varios mamíferos mesozoicos en Madagascar . Ambondro mahabo habiendo vivido en el Bathoniano ( Jurásico Medio), conocido por un trozo de mandíbula con tres dientes, es el mamífero más antiguo conocido que muestra molares modernos con un patrón tribosfenico característico de los mamíferos marsupiales y placentarios . Las interpretaciones de su lugar en las clasificaciones han diferido; algunos han propuesto ubicarlo en un grupo conocido como Australosphenida con los otros mamíferos de dientes tribosfénicos que vivieron en el Mesozoico hasta Gondwana así como los monotremas, mientras que otros encuentran más afinidades con los mamíferos tribosfenicos de Laurasia más precisamente los placentarios. Al menos cinco especies del Maastrichtiano ( Cretácico tardío ), incluida una especie no descrita conocida por un esqueleto casi completo que puede representar un grupo completamente nuevo de mamíferos. El Lavanify gondwanathere , conocido por dos dientes, es el género más estrechamente relacionado con otros gondwanatheras que se encuentran en India y Argentina . Otros dos dientes pueden pertenecer a otro gondwanathère u otro tipo de mamífero. Un fragmento molar es uno de los pocos restos conocidos de un mamífero multituberculado de Gondwana y otro ( UC 8699 ) se ha considerado marsupial o placentario.
Ambondro mahabo fue descubierto en un sitio del Jurásico medio (Bathoniano, hace unos 167 millones de años) en el noroeste de Madagascar en 1999. Se conoce solo por un fragmento de una mandíbula inferior con tres dientes, probablemente el último premolar y los dos primeros molares. Los molares se han interpretado como de tipo tribosfenico característico de los mamíferos modernos; Ambondro es el mamífero más antiguo conocido con tal configuración dental. Esto llevó a sus inventores a proponer que los antepasados de los mamíferos tribosfénicos vivían en Gondwana y no, como se cree generalmente, en el norte ( Laurasie ). En 2001, sin embargo, el paleontólogo Zhe-Xi Luo y sus colegas sugirieron que Ambondro era parte de un clado con Ausktribosphenos , un fósil del Cretácico tardío que vivió en Australia, y los monotremas que desarrollaron este tipo de dientes independientemente de otros mamíferos ( Boreosphenida ). Este clado, apodado Australosphenida , se ha extendido desde entonces a géneros recientemente descubiertos en Argentina ( Asfaltomylos y Henosferus ) y Australia ( Bishops ). Otros paleontólogos que no están de acuerdo con esta interpretación han propuesto diferentes modelos, por ejemplo, en 2001 Denise Sigogneau-Russell y sus colegas propusieron que si bien Ausktribosphenos y monotremas están relacionados, Ambondro no está y de hecho está más cerca de los boréosphenidans, y en 2003, Michael Woodburne y sus colegas excluyeron los monotremas de los Australosphenidae y colocaron a los otros Australosphenidans más cerca de los placentarios. Los depósitos que produjeron Ambondro dieron lugar a algunos reptiles, pero no a otros mamíferos.
La cuenca Majunga en el noroeste de Madagascar produjo una rica fauna del Cretácico final, como dinosaurios , varios crocodiliformes y mamíferos, encontrados por el equipo de David Krause desde 1993. Muchos de estos taxones tienen afinidades con animales de Sudamérica e India que datan del mismo período. que también formaban parte de Gondwana. La fauna de mamíferos hallada consta de varios taxones conocidos solo por dientes aislados y un esqueleto bastante completo, ninguna parte del cual probablemente pueda estar relacionada con la fauna reciente de Madagascar (ver la lista de mamíferos de Madagascar). Los fósiles provienen de la etapa Maastrichtiana (Cretácico) del miembro Anembalembo de la Formación Maevarano .
El Lavanify gondwanathere descrito por primera vez en 1997 se conoce por dos dientes, uno completo y otro dañado. Los dientes tienen una corona alargada y curva; uno tiene un surco profundo relleno de cemento y el otro tiene al menos un pozo profundo ( infundíbulo ). Lavanify parece estar más estrechamente relacionado con el gondwanathere indio Bharattherium y más distante de otros gondwanathheres argentinos. Otros dos dientes, aún no descritos completamente, pueden ser dientes en una posición diferente a la de otro gondwanathère. Uno, un fragmento de molar o premolar es más largo y menos alto que los dientes de Lavanify conocidos y el otro, que está completo y aislado, es aún más bajo y tiene una superficie orientada oblicuamente. Su corona consta de una cresta en forma de W con las partes separadas por un infundíbulo profundo. Este segundo diente también puede pertenecer a un grupo de mamíferos completamente diferente y aún desconocido.
Se identificó un fragmento molar que todavía tenía dos cúspides como perteneciente a un multitubular . Aunque los dientes multituberculados son comunes en casi todos los depósitos contemporáneos en Laurasia, este diente es uno de los pocos en Gondwana; también se han encontrado algunos restos fragmentarios, afines con los dientes de multituberculantes, algunos de los cuales aún son objeto de litigio, en América del Sur ( Argentoditas ), África ( Hahnodon ) y Australia ( Corriebaatar ). Otro fragmento de diente UC 8699 se identifica como un molar inferior tribosfénico. Krause lo identificó en 2001 como perteneciente a un marsupial, pero en 2003 un grupo liderado por Alexander Averianov argumentó que el diente pertenecía a una placenta relacionada con zhelestidae (un grupo primitivo posiblemente relacionado con ungulados ). La placenta y los marsupiales son más conocidos en Laurasia desde el Cretácico.
Además de estos fragmentos de dientes, la formación de Maevarano también proporcionó un esqueleto casi completo de un mamífero joven del tamaño de un gato que aún no se ha descrito completamente. Es el mamífero más completo conocido desde el Mesozoico hasta Gondwana. Su cráneo está dañado, pero se conservan sus inusuales dientes. Los incisivos (dos a cada lado del maxilar y uno a cada lado de la mandíbula) apuntan hacia adelante y están separados de los tres o cuatro dientes de las mejillas que se encuentran a cada lado de la mandíbula inferior y superior por un amplio diastema (espacio). Presenta características primitivas, como la presencia de un epipubis (en la pelvis), un septomaxilla (un pequeño hueso colocado entre la premaxila y el maxilar del maxilar superior) y un arco cigomático profundo . Por otro lado, tiene características derivadas como la presencia de una tróclea bien desarrollada en la parte distal del húmero (hueso del brazo), la ausencia de un borde superior a nivel del techo del acetábulo de su pelvis, un trocánter pequeño reducido , contacto reducido entre el peroné (el más pequeño de los dos huesos de la pierna) y el calcáneo (hueso del talón) y su dentición. En un artículo de 2000, Krause lo identificó como un therian (un miembro del clado que incluye marsupiales, placentarios y sus parientes más cercanos extintos) más evolucionado que el Vincelestes del Cretácico temprano encontrado en Argentina, pero en 2006, él y sus colegas se negaron a colocarlo en un grupo de mamíferos de orden superior existente y afirmó que "él representa un nuevo gran clado nonterano".