简介

图片由伦敦自然历史博物馆马晓亚提供

化石是保存在地壳中的古代生命的遗迹。大多数人认为化石是保存完好的原始动物的骨头或贝壳。然而,化石有很多种形式。科学家们甚至发现了早期细菌的化石印痕。

并非所有生物的残骸都能变成化石。要形成化石,有机体必须在死亡后不久被保存下来,否则其组织就会迅速腐烂。像泛滥平原和河床这样的潮湿地区,有大量的沉积物沉积,是形成化石的良好环境。最常见的化石来自硬组织,如贝壳、骨头和树干。如果软组织在有机体死亡后被迅速保存下来,它们就会变成化石;然而,这种情况相对罕见,因为这些组织在人死后会迅速腐烂。

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这个词化石源自拉丁语,意思是“挖掘”。研究化石的科学叫做古生物学,来源于希腊语,意思是科学。箴言集)非常古老的(palaios现存的事物(onta).

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古生物学家已经发现并研究了数千种生活在过去的生物的化石遗迹。这些数据组成了化石记录,是地球生命历史的主要信息来源。然而,由于化石只能在一定条件下形成,化石记录只反映了所有曾经存在过的生物的一小部分。

化石是如何形成的

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化石的形成有几种方式。一个过程是过矿化。当一个生物在一个地区死亡时,比如湿地它的身体很快就被埋在了沉积物.随着时间的推移,更多的沉积物沉积下来,压迫组织。这些组织逐渐被从沉积物中渗透出来的水中的矿物质所取代。慢慢地,经过几千年到几百万年,这些遗迹变成了石化,或像石头一样。骨头、牙齿、贝壳和树干通常通过高矿化而保存下来。

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铸件和模具保存了埋在沉积物中的遗骸的三维印象。水在沉积物中流动,逐渐溶解有机体的原始组织。有机物在沉积物中留下的矿化痕迹被称为霉菌。填满模具的沉积物也会矿化,重新塑造了遗骸的形状。这就是所谓的铸型。有壳动物,如三叶虫和其他古代海洋动物无脊椎动物通常以模具和铸件的形式保存。

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微量化石提供了生物活动的证据。保存下来的脚印、足迹和巢穴都是化石痕迹。其他的例子包括粪化石(化石的粪便),根瘤石(化石的根)和叠层石(由古代微生物产生的纤维化石团)。

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诸如叶子、茎、种子、昆虫和羽毛等软组织可以通过炭化保存。在这个过程中,遗骸在两层岩石之间被压缩或变平。遗骸的化学变化在一层岩石上产生了一层类似版画的碳膜,而遗骸的印痕则出现在对面的岩层上。

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嵌入或固定在保存物质内的物体形成包体化石。保存在琥珀色的就是这类化石的一个例子。这只昆虫被树的粘性树脂困住了,死了。随着时间的推移,当树被埋在沉积物下时,树脂就会硬化成琥珀。

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被困在焦油坑中的动物是一种包体化石。沥青坑是天然的沥青“湖”,遍布世界各地。这些坑困住了动物,就像捕蝇纸抓苍蝇一样。这些动物死后,它们的肉腐烂了,变成了焦油的一部分,但它们的骨头和牙齿被保存了下来。加州洛杉矶的拉布雷亚沥青坑是其中最大的一个。粘稠的沥青池里有数千种动物的化石,包括剑齿猫巨型狼,还有乳齿象

假化石,或假化石,是矿化的标记或物体,看起来像化石,但实际上只是岩石中不寻常的构造。如果含有矿物质的水进入两块岩石之间的缝隙,矿物质可能会以类似苔藓或蕨类植物化石的模式沉积。这种假化石被称为树突,来自希腊语树枝石,意思是“树”。

由于坚硬和柔软的部分太小,肉眼无法观察到的化石被称为微化石。这些例子包括化石遗骸藻类原生生物,以及微生物。然而,并不是所有的微化石都来自微生物——花粉化石,孢子海绵针状体和鱼鳞也是微化石的例子。

如何处理化石

未受干扰的沉积沉积物沉积岩都是寻找化石的最佳地点之一。煤矿、高速公路建设、砂岩和石灰石采石场经常发现化石。含有化石的沉积岩通常是在石油是钻。

美国内政部,国家公园管理局

科学家收集化石是一项艰巨的工作,必须非常小心地进行。在一个化石遗址,科学家们用牙科工具和类似的仪器慢慢地、小心地从岩石中取出标本,以避免损坏遗骸。当标本的每一部分被取出时,必须对其进行标记和记录,并注明其在岩石中的位置。经过仔细分析,大多数化石被收藏在博物馆和大学收藏。

化石记录

这些化石记录表明,许多种类已灭绝的生物在形态上与现在活着的生物大不相同。它还显示了生物体随时间的更替,显示了它们从一种形式到另一种形式的转变。

化石记录可以追溯到30多亿年前。已知最古老的化石是类似海洋蓝藻的生物,大约35亿年前生活在澳大利亚西部海域。已知最古老的动物化石大约有7亿年的历史;这些化石主要是软体海洋动物的印痕(模具或模型),类似于现代的水母、软珊瑚、海葵和环节动物蠕虫。类似现代地衣、藻类和海藻的生物化石也在这个时期的化石中。

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化石记录显示,生命形式在大约5.41亿年前开始多样化寒武纪.陆地植物最早的证据来自于生活在4.88亿至4.44亿年前的孢子化石和其他植物部分。最早的脊椎动物(有脊椎的动物)大约出现在4亿年前,也是第一个哺乳动物出现在两亿五千万年前到两亿年前之间。

著名化石遗址

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Wolf Strache,斯图加特

世界上有些地方化石特别丰富。欧洲有许多有重要发现的遗址。奥地利克雷姆斯附近的一处遗址以化石而闻名猛犸象还有与猛犸象有关的动物,如长毛犀牛。德国著名的化石遗址包括Württemberg采石场,那里有数百具海洋爬行动物的骨骼鱼龙以及巴伐利亚的索尔霍芬石灰岩组,在那里已经发现了一些“始祖鸟”标本。

蒙古和中国在20世纪末和21世纪初发现了许多重要的恐龙。中国东北的辽宁矿床生产了大量的稀土长有羽毛的恐龙化石,从而增加了终结的证据进化恐龙和鸟类的关系。

非洲以丰富的化石证据闻名,尤其是早期人类及其祖先的化石证据。奥杜瓦伊峡谷,在坦桑尼亚这里是20世纪许多令人兴奋的化石发现地。奥杜瓦伊的沉积物已经发现了60多个古人类(人类谱系的成员)的化石遗骸,提供了已知的最连续的记录人类进化在过去的200万年里。在奥杜瓦伊峡谷南部的Laetoli遗址,生活在大约350万年前的早期古人类在火山灰中留下的几组脚印提供了证据,证明两足动物(直立行走的能力)在人类进化中出现的时间比之前认为的要早得多。奥杜瓦伊和东非附近的遗址也有大量的动物化石,包括已经灭绝的动物,这些动物后来演化成了现代长颈鹿、大象、犀牛、羚羊、鸵鸟和其他动物。

美国最大、最著名的恐龙骨骼化石储藏在恐龙国家纪念碑,这是一个位于科罗拉多州西北部和犹他州东北部的沙漠地区,于1915年被保留下来,以保存其中丰富的化石床。看到国家公园).该纪念碑占地329平方英里(852平方公里)。1909年至1923年间的挖掘工作共发掘出350吨恐龙骨骼。美国其他富含恐龙化石的遗址包括加利福尼亚州拉布雷亚的沥青坑,怀俄明州的科莫布拉夫和兰斯溪,以及科罗拉多州的莫里森和卡农城遗址。

化石教会我们什么

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科学家们利用化石来了解古代生物以及它们所生活的世界。化石为古代气候、生态系统甚至地貌位置的变化提供了直接或间接的证据。例如,在喜马拉雅山脉、阿尔卑斯山脉和落基山脉的海洋生物化石表明,这些伟大的山脉曾经在海底。从化石中,科学家们了解到骆驼的祖先曾经在北美漫游,热带森林曾经覆盖着美国和欧洲,植物和爬行动物,包括恐龙,曾经居住在南极洲——尽管在当时,那片土地更接近赤道。

有些科学家专门研究古生物学的特定领域。古动物学家研究古代动物的化石,而古植物学家主要研究灭绝的植物。古气候学家利用化石证据来研究古代气候。化石记录有助于古地理学家研究地貌和地球其他地理特征在地质时期是如何变化的。