所謂化石是指保存在巖層中地質(zhì)歷史時(shí)期的古生物遺物和生活遺跡

***所謂化石是指保存在巖層中的古生物遺物和生活遺跡。后的遺體或是生活時(shí)遺留下來(lái)的痕跡，很多被當(dāng)時(shí)的泥沙掩埋起來(lái)。在隨后的歲月中，這些生物遺體中的有機(jī)物質(zhì)分解殆〔dài〕盡，堅(jiān)硬的局部如外殼、骨骼、枝葉等與包圍在四周的沉積物一起經(jīng)過(guò)石化變成了石頭，但那些生物生活時(shí)留下來(lái)的痕跡也可以這樣保存下來(lái)。我們把這些石化的生物遺體、遺跡就稱(chēng)為化石。通常如肌肉或表皮等松軟局部在保存前就已腐蝕殆盡，而只留下抵抗性較大的局部，如骨頭或外殼。它們接著就被四周沉積物的 礦物質(zhì)所滲入取代。很多化石也被掩蓋其上的巖石重量壓平。簡(jiǎn)潔地說(shuō)，化石就是生活在遙遠(yuǎn)的過(guò)去的生物的遺體或遺跡變成的 “石頭“?；臍q月中，這些生物遺體中的有機(jī)物質(zhì)分解殆盡，堅(jiān)硬的局部如外殼、 骼、枝葉等與包圍在四周的沉積物一起經(jīng)過(guò)石化變成了石頭，但是它們?cè)瓉?lái)的形態(tài)、構(gòu)造〔甚至一些微小的內(nèi)部構(gòu)造〕仍舊保存著；同樣，那些生物生活時(shí)留下的痕跡也可以這樣保存下來(lái)。我們把這些 石化的生物遺體、遺跡就稱(chēng)為化石。從化石中可以看到古代動(dòng)物、植物的樣子，從而可以推種屬的化石就要簡(jiǎn)單和高級(jí)。植物的化石包括根、木、葉、種子、果實(shí)、花粉、孢子琥珀?；懮现参镌陉懙厣?、湖泊中、河流里以及近海內(nèi)的地層都有被覺(jué)察到?；ǚ?、孢子和藻類(lèi)〔溝鞭藻門(mén)和疑源類(lèi)〕被用來(lái)界分地層巖石的挨次。殘留的植物化石并不如動(dòng)物化石那么普遍，然而植物化石在世界上很多地區(qū)之內(nèi)，都可以有大量的覺(jué)察。1***最早可以被明確歸類(lèi)于植物界的化石是在最早可以被明確歸類(lèi)于植物界的化石是在寒武紀(jì)時(shí)的綠藻化石。這些化石像是絨枝藻目鈣化了的多細(xì)胞成員。更早的前寒武紀(jì)化石中有覺(jué)察像是單細(xì)胞綠藻的化石，但仍舊不確定是何種藻類(lèi)。有胚植物現(xiàn)知最古老的生痕化石源自于奧陶紀(jì)，雖然此類(lèi)的化石是零志留紀(jì)才有完好個(gè)化石被保存下來(lái)，包括石松門(mén)的“刺石泥盆紀(jì)的具體化石在此時(shí)期被覺(jué)察，此化石顯示出了其植物組織的單一個(gè)細(xì)胞。泥盆紀(jì)時(shí)亦消滅了被認(rèn)為是最古老樹(shù)木的植物“古羊齒屬〞，此類(lèi)植物在其樹(shù)干上有蕨葉，但此蕨葉不會(huì)產(chǎn)生孢子。煤系地層是生存于古生代時(shí)的植物的化石的主要來(lái)源。煤炭礦是采集化石最好的場(chǎng)所，而且碳本身便是化石植物的殘留，雖然植物化石的構(gòu)造細(xì)節(jié)很少會(huì)留在碳中。在維多利亞公園中的化石森林里，有發(fā)現(xiàn)鱗木的樹(shù)干。松柏和開(kāi)花植物的根、莖及枝干的化石可以在湖泊及海岸的中生代和生代、木蘭、櫟樹(shù)和棕櫚樹(shù)等化石常被找到。石化木普遍存在于世界的部份地區(qū)，且最常在酸性及沙漠地區(qū)中所覺(jué)察，由于那些地方很簡(jiǎn)潔因侵蝕作用而暴露。石化木通常都被嚴(yán)峻地硅化〔有機(jī)質(zhì)被本有些會(huì)使用寶石雕琢的裝置來(lái)切割及磨光。石化木的石化林已在每個(gè)大陸中被覺(jué)察。舌羊齒屬等種子蕨的化石廣泛分布在 南半球的數(shù)個(gè)大陸中，此一事實(shí)雖然一個(gè)生物是否能形成化石取決于很多因素，但是有三個(gè)因素是根本的：〔1〕有機(jī)物必需擁有堅(jiān)硬局部，如殼、骨、牙雖然一個(gè)生物是否能形成化石取決于很多因素，但是有三個(gè)因素是根本的：〔1〕有機(jī)物必需擁有堅(jiān)硬局部，如殼、骨、牙或木質(zhì)組織。然而，在格外有利的條件下，即使是格外脆弱的生物，如石。昆蟲(chóng)或水母也可以變成化〔2〕生物在死后必需馬上防止被消滅。假設(shè)一個(gè)生物的身體局部被壓碎、腐爛或嚴(yán)峻風(fēng)化，這就可能轉(zhuǎn)變或取消該種生物變成化石的可能性?！?〕生物必需被某種能阻礙分解的物質(zhì)快速地埋藏起來(lái)。而這種掩埋物質(zhì)的類(lèi)型通常取決于生物生存的環(huán)境。海生動(dòng)物的遺體通常都能變成化石，這是由于海生動(dòng)物死亡后沉在海底，被軟泥掩蓋。軟泥在后來(lái)的地質(zhì)時(shí)代中那么變成頁(yè)巖或石灰?guī)r。較細(xì)粒的沉積物不易損壞生物的遺體。在德國(guó)的侏羅紀(jì)沉積巖中，很好地保存了諸如鳥(niǎo)、昆蟲(chóng)、水母這樣一些脆弱的生物的化石。以以下圖是一個(gè)長(zhǎng)了角的化石，把角折斷還有軟組織流出。編輯本段演化過(guò)程火山落下的火山灰曾掩蓋過(guò)整片森林，在森林化石中有時(shí)還可見(jiàn)到仍舊站立的樹(shù)，以很好的姿勢(shì)被保存下來(lái)。流沙和焦油瀝青2***通常也能快速把動(dòng)物掩埋起來(lái)。焦油瀝青的行為似乎一個(gè)捕獲 野獸的陷阱，又像防腐劑能阻擋動(dòng)物堅(jiān)硬局部的分解。洛杉磯的蘭喬·拉·布雷〔RancholaBrea〕瀝青湖由于在其中覺(jué)察很多骨化石而知名，在其中覺(jué)察的骨化石包括長(zhǎng)著銳利牙齒的野豬、宏大的陸地樹(shù)懶以及其它已經(jīng)絕滅的動(dòng)物。在冰期生存的某些動(dòng)物的遺體被凍結(jié)在冰或凍土之中，明顯，被冰凍的動(dòng)物有的可以保存下來(lái)。留下了化石。然而，使生物變成化石的條件即使都滿足了，仍舊還有其它緣由使得某些化石從未被人們覺(jué)察過(guò)。例如，很多化石由于地面剝蝕而被破壞掉，或它的堅(jiān)硬局部被地下水分解了。還有一些化石可能被保存在巖石中，但由于巖石經(jīng)受了猛烈的物理變化，如 褶皺、斷裂或熔化，這種變化可以使含化石的海相石灰?guī)r變?yōu)榇罄韼r，而原先存在于石灰?guī)r中的生物的任何痕跡會(huì)完全或幾乎完全消逝。還有很多化石那么存在于無(wú)法獲得來(lái)。再者，當(dāng)我們向過(guò)去回溯的時(shí)間越古老，缺失的時(shí)間間隔越長(zhǎng)。巖石越老，受到破壞性力氣的時(shí)機(jī)就越多，化石也就越加不行識(shí)別。而且由于較古老的生物和今日的生物不同，因此對(duì)它們進(jìn)展分類(lèi)就很困難，這一狀況使問(wèn)題進(jìn)一步簡(jiǎn)單化了。然而，盡管如此，大量保存下來(lái)的 化石仍為我們生疏過(guò)去供給很好的記錄。動(dòng)物和植物變成化石可以通過(guò)很多不同途徑，但終究通過(guò)哪種途徑，通常取決于：〔1〕生物的原來(lái)構(gòu)成； 〔2〕它所生存的地方；〔3〕生物死后，影響生物遺體的力。于生物遺體的構(gòu)成或者生物遺體所經(jīng)受的變化。生物的原來(lái)的松軟局部只有當(dāng)它被埋在可以阻擋其松軟局局部解的介質(zhì)中時(shí)，才能得以保存。這種介質(zhì)有凍土土壤和琥珀。當(dāng)生物在格外枯燥的條件下變成木乃伊，也能保存它的身體上原來(lái)的松軟局部。這種狀況一般只發(fā)生于干旱地區(qū)或沙漠地區(qū)，并且在遺體不被野獸吃3***化石掉的狀況下?；蛟S動(dòng)物松軟局部的化石得以保存的最著名的例子是在 阿拉斯加和西伯利亞。在這兩個(gè)地區(qū)的凍原上覺(jué)察的大量的凍結(jié)的多毛的 猛犸遺體——一種絕滅的象。這些巨獸有的已被埋藏達(dá)25000年。當(dāng)凍土融解，猛犸的遺體就暴露出來(lái)。也有些尸體保存得很不好，當(dāng)它們暴露出來(lái)時(shí)，其肉被象牙商倒賣(mài)。猛犸象的毛皮如今在很多博物館展覽，有的把猛犸象的肉體或肌肉放在乙醇中保存。生物身體的松軟局部在東波蘭的飽含油的土壤中也覺(jué)察到，在這里有保存很好的一種絕滅的犀牛的鼻角、前腿和局部皮。在和亞利桑那州的地窖中和火山口里覺(jué)察了地樹(shù)懶的自然形成的木乃伊。這里的極端枯燥的沙漠氣候可以使動(dòng)物的軟組織在腐爛之前就全部脫水，并能保存局部的皮、毛、腱、爪等。的昆蟲(chóng)可被某些針葉樹(shù)分泌出的粘樹(shù)膠所捕獲。當(dāng)松脂硬結(jié)后并進(jìn)一步變成琥珀，昆蟲(chóng)便留在其中。有些昆蟲(chóng)和蜘蛛被保存得格外好，甚至能在顯微鏡下?tīng)?zhēng)論它的細(xì)毛和肌肉組織。雖然生物體的軟組織的保存形成了一些好玩的和令人嘆為觀止的化石，但這種方式形成的化石是相對(duì)罕見(jiàn)的。 存在巖石中的化石。生物體上的硬組織也能被保存下來(lái)。差不多全部的植物和動(dòng)物都擁有的牙和骨頭；蟹的外殼和可以變成化石的植物的木質(zhì)組織。生物體的堅(jiān)硬局部由于是以能抵抗風(fēng)化作用和化學(xué)作用的物質(zhì)構(gòu)成的，所以這類(lèi)化石分布的較普遍。 蛤、蝸牛和珊瑚等的殼是由方解石〔碳酸鈣〕組成的，其中很多沒(méi)有或幾乎沒(méi)有發(fā)生物理變化而被保存下來(lái)。脊椎動(dòng)物的骨頭和牙以及很多無(wú)脊椎磷酸鈣，由于這種化合物抵抗風(fēng)化作用的才能格外強(qiáng)，所以很多由磷酸鹽組成的物質(zhì)也能保存下來(lái)，如曾覺(jué)察一枚保存極好的魚(yú)牙。由硅質(zhì)〔二氧化硅〕組成的骨骼也具有這種性質(zhì)。微體古生物化石的硅質(zhì)海綿通過(guò)硅化而變成化石。另一些有機(jī)物具有幾丁質(zhì)〔一種類(lèi)似于指甲的物質(zhì)〕的外甲，和其它有機(jī)物的幾丁質(zhì)外甲可以成為化石，由于它的化學(xué)成分和掩埋的方式，使這種物質(zhì)以碳的薄膜的形式而保存下來(lái)。碳化作用〔或蒸餾作用〕是生物掩埋之后在緩慢腐爛的過(guò)程中發(fā)生的，在分解過(guò)程中，有機(jī)物漸漸失去所含有的氣體和液體成分，僅留下碳質(zhì)薄膜。這種碳化作用和煤的形成過(guò)程一樣。在很多煤層中可以看到大量的碳化植物化石。在很多地方，植物、魚(yú)和無(wú)脊椎動(dòng)物就是以這種方4***造?；€可以通過(guò)礦化作用和而保存下來(lái)。當(dāng)含礦化的地下水把礦物沉淀于生物體的堅(jiān)硬局部所在的空間時(shí)，使得生物的堅(jiān)硬局部變得更堅(jiān)硬、抵抗風(fēng)化作用的才能更強(qiáng)。較一般的礦物有 方解石、二氧化硅和各種鐵的化合物。所謂置換作用或礦化作用是生物體的堅(jiān)硬局部被地下水形成的化石的原始構(gòu)造被置換的礦物所破壞。不僅動(dòng)植物的遺體能形成化石，而且說(shuō)明它們?cè)?jīng)存在過(guò)的證據(jù)或蹤跡也都能形成化石。痕跡化石能供給有關(guān)該生物特點(diǎn)的相當(dāng)多的狀況。很多殼、骨、葉以及生物的其它局部，都能以陽(yáng)模和陰模的形式保存下來(lái)。貝殼在沉積物硬化成巖之前就被壓入海底，它的外表特征就會(huì)留下壓印〔陰?！?。假設(shè)陰模后來(lái)又被另外一種物質(zhì)充填，就形成陽(yáng)模。陽(yáng)模能顯示出貝殼原來(lái)的外部特征。外部陰模顯示的是生物體硬局部的外部特征，內(nèi)部陰模顯示的是生物體堅(jiān)硬局部的內(nèi)部特征。其中如腳印，不僅能說(shuō)明動(dòng)物的類(lèi)型，而且供給了有關(guān)環(huán)境的資料?？峙佬袆?dòng)物化石龍的不僅提示了它的足的大小和外形，還供給了有關(guān)它的長(zhǎng)度和重量的線索，留有腳印的巖石還能幫助確定恐龍生存的環(huán)境條件。世界上最著名的恐龍腳印化石覺(jué)察于得克薩斯州索美維爾縣羅斯鎮(zhèn)四周的帕盧西河床中的晚白堊紀(jì)石灰?guī)r中，年月大約在1.1億年前。留有恐龍腳印的大的石灰?guī)r板被運(yùn)到全世界的博物館中，成為這種宏大 爬行動(dòng)物的啞證據(jù)。無(wú)脊椎動(dòng)物也能留下蹤痕。在很多砂巖和石灰?guī)r沉積層的外表可以看到它們的蹤跡。無(wú)脊椎動(dòng)物的蹤痕既有簡(jiǎn)潔的蹤跡，也有蟹及其它爬蟲(chóng)的地窖。這些蹤痕供給了有關(guān)這些生物的活動(dòng)方式和生活環(huán)境的證據(jù)。地窖是動(dòng)物為著藏身覓食而在地上、木頭上、石頭上以及其它能打洞的物質(zhì)上打5***打出該地窖的動(dòng)物的遺體間或也能在布滿洞中的沉積物中找到。在松軟的、以及其它動(dòng)物都可留地窖。某些軟體動(dòng)物，如鑿船蟲(chóng)——一種鉆木的蛤、石蜊〔Litho-domus鉆石的蛤，它們的地窖化石和鉆孔化石也常常能被覺(jué)察。在人們所知的最古老的老的砂巖中，就有這種管狀構(gòu)造。鉆孔是某些動(dòng)物為了覓食、附著和藏身而打的洞。鉆孔常常出如今化石化的貝殼、木頭和其它生物體的化石之上。鉆孔也是一種化石。象鉆孔蝸牛這種食內(nèi)動(dòng)物就能穿過(guò)其它動(dòng)物的殼來(lái)鉆孔以吃食其軟體局部。很多古代軟體動(dòng)物的殼上可見(jiàn)到象是鉆孔蝸牛打的整齊的洞。石通常是原始的和較簡(jiǎn)潔的，而在年月較的巖石中的類(lèi)似種屬的化石就要簡(jiǎn)單和高級(jí)。某些化石作為環(huán)境的指示物是很有價(jià)值的。例如似乎總是生活在與今日相像的條件下。因此，假設(shè)地質(zhì)學(xué)家找到了珊瑚礁化石——珊瑚最初被埋藏的地方，就可以有理由地認(rèn)為，這些含有珊瑚的巖石形成于溫和的相當(dāng)淺的海中。這就使得勾畫(huà)出史前時(shí)期海的位置及范圍成為可能。珊瑚礁化石的存在還可指示出古代水體的深度、溫度、底部條件和含鹽度。化石的一個(gè)更重要的用途是用來(lái)進(jìn)展比照——確定假設(shè)干巖層間彼此相互關(guān)系的親切的程度。通過(guò)比照或比較各巖層所含的特征化石，地質(zhì)學(xué)家可以確定一個(gè)特定區(qū)域的某種的分布。有的化石在地質(zhì)歷史上生存的時(shí)間相當(dāng)短，然而在地理分布上卻相當(dāng)廣泛。這種化石被稱(chēng)為指示化石。由于這種化石通常只是和某一特定時(shí)代的巖石共生，所以在比照中特別有用。微體生物的化石對(duì)于