Пресноводные диатомовые водоросли плиоценового возраста, как уже отмечалось при характеристике миоценовых диатомей Прибайкалья и Забайкалья, впервые описаны А. А. Журавлевой (1936) из лессовидных глин разреза третичных отложений у дер. Замараихи в Тункинской котловине. Возраст этих отложений первоначально датировался как олигоценовый (Палибин, 1936). Последующие исследования показали, что возраст остатков диатомей не древнее плиоцена (Диатомовый анализ, 1949- 1950, 1; Жузе, 1952а, 19526). В комплексе диатомей, выделенном А. А. Журавлевой, основной фон составляют Melosira islandica f. curvata с грубой структурой створки и толстостенным панцирем, описанная позднее А. П. Жузе (1952а) в качестве нового вида: M. praeislandica f. curvata. Часто встречаются также Opephora polymorpha, Achnanthes oestrupii, Navicula gastrum var. gastrum, Cymbella aequalis, Gomphonema quadripunctatum, G. lingulatum. В составе этого комплекса были также отмечены диатомеи, напоминающие по строению панциря типично морские виды: Coscinodiscus intersectus (?), Cosmiodiscus elegans var. inermis (?), Stephanopyxis (?) tuncaense. Присутствие их в составе исключительно пресноводного комплекса не указывает на связь древнего тункинского водоема с морским бассейном. Скорее всего это обусловлено филогенетическими связями морской и континентальной флоры диатомей.
В 1954 г. изучением плиоценовых диатомей юго-восточного побережья оз. Байкал и Тункинской котловины занималась Ж. П. Попова. Ею были выделены 2 плиоценовых комплекса пресноводных диатомей. Первый приурочен к древним озерным отложениям в низовьях р. Селенги. Он состоит всего из 7 форм диатомей. В массовом количестве в нем наблюдалась Melosira sp., названная впоследствии M. antiqua (Основы палеонтологии, 1963, рис. 12, 7а-7г). Остальные формы отмечены с небольшими оценками обилия. Самые характерные из них M. undulata, M. baicalensis var. baicalensis, Coscinodiscus aff. normaniu Второй комплекс, более богатый видами, изучен из озерных плиоценовых глин, обнажающихся близ устья р. Харгантай в Тункинской котловине. Комплекс содержит около 30 форм диатомей, в нем часто встречаются Melosira praeislandica f. praeislandica et f. curvata, M. praedistans f. praedistans et f. curvata, M. scabrosa, M. undulata, Stephanodiscus tuncaensis, S. antiqus, Tetracyclus lacustris var. lacustris et var. elegans, Tabellaria fenestratai Eunotia polyglyphis, E. clevei var. baicalensis, E. praerupta var. bidens, Navicula cingens, N. gastrum, N. scutelloides var. baicalensis, Cymbella lanceolata, Surirella ovata. Этот комплекс имеет много общего с описанным А. А. Журавлевой (1936) из обнажения у дер. Замараихи, что является одним из подтверждений плиоценового возраста последнего.
Позднее плиоценовые диатомеи Тункинской котловины исследовались Е. А. Черемисиновой (1968, 1973). Ею описан чрезвычайно богатый комплекс диатомей (до 150 форм), приуроченный к диатомитам ахаликской свиты (табл. LXVIII), в которой чередуются прослои суглинков, диатомитов и песков, часто заключенных между потоками плиоценовых базальтов. Массовые формы в комплексе: Melosira praeislandica f. curvata, M. baicalensis var. baicalensis, M. islandica f. curvata, M. undulata var. undulata, M. scabrosa, Cyclotella baicalensis f. minuta, Stephanodiscus astraea var. intermedius, Tetracyclus lacustris var. lacustris, Fragilaria construens var. construens et var. triundulata, Eunotia delicatula. Еще более разнообразен состав субдоминантных форм: Melosira baicalensis f. oblongo-punctata, Cyclotella baicalensis var. baicalensis et f. ornata, Tetracyclus ellipticus var. ellipticus, Fragilaria bicapitata var. bicapitata, Synedra goulardiiy Eunotia clevei var. clevei, E. polyglyphoides, A. minutissima, Navicula amphibola, N. scutelloides var. baicalensis, Didymosphenia geminata, Gomphonema lanceolatum var. capitatum и мн. др. Многочисленна и группа сопутствующих форм. Ее составляют в основном виды Melosira, Tetracyclus, Eunotia, Navicula и Pinnularia. Среди них много представителей байкальской флоры: Melosira baicalensis f. compacta, Eunotia clevei var. baicalensis, Zacus baicali, Navicula lacus baicali, Neidium lacus baicali, Pinnularia lacus baicali и некоторые другие. Многие плиоценовые прибайкальские виды входят в состав характерных компонентов современного байкальского планктона и бентоса.
Таблица LXVIII. Комплекс плиоценовых пресноводных диатомей, Тункинский р-н Прибайкалья (ахаликская свита). 1 - Melosira ambigua f. curvata Tscher., 2 - Cyclotella baicalensis Skv. var. baicalensis, 3 - C. baicalensis f. minuta Skv., 4a, 4б - Tetracyclus lacustris Ralfs var. lacustris, 5 - T. ellipticus var. latissimus Hust., 6 - Fragilaria spinosa Skv., 7 - Synedra goulardii (Breb.) Hust., 8 - Eunotia polyglyphoides Sheshuk., 9 - Fragilaria construens var. triundulata Reich., 10 - Navicula americana Ehr., 11 - N. lacus baicali Skv. et Meyer, 12 - N. woronichinii Jasnitsky, 13 - N. scutelloides W. Sm. var. scutelloides, 14 - Pinnularia borealis Ehr., 15 - Didymosphenia geminata (Lyngb.) M. Schmidt, 16 - Cymbella stuxbergii Cl
Описанный плиоценовый комплекс диатомей существенно отличается от известных в Прибайкалье и Забайкалье миоценовых комплексов богатством систематического состава, почти полным исчезновением грубопанцирных пресноводных видов Melosira, за исключением M. praeislandica f. curvata, а также появлением большой группы диатомей современной байкальской флоры. Заметно снижена в нем роль древних миоценовых элементов.