地球史书中的特殊“文字”为什么是化石？

如果说地球历史是一部书，地层是记录地球历史的史册，那么化石就是镶嵌在文字中的图片和特殊文字，它们不仅能生动地注解神秘的史前世界，而且本身也是地球历史的见证者。

化石是保存在地质历史时期的岩层或沉积物中的生物遗体和遗迹。科学家们认为，如果能够避免搬运并降低机械性破坏带来的损伤，或者能够避免遭受风化及其他各种化学性破坏带来的影响，生物遗体经过快速掩埋后将进入长时期的埋藏阶段。这期间，随着沉积物逐渐压实、固结、最终变成坚硬的岩石，在石化作用下，那些逝去的生命遗体才能成为人们所见到的化石。

根据化石的成因，古生物学家把它们划分成几类。

实体化石　实体化石通常保存了动物、植物遗体的全部或绝大部分（特别是坚硬的骨骼部分），如人们熟悉的北京猿人头骨、恐龙、三叶虫、硅化木等，甚至如在西伯利亚第四纪的冰冻土层中发现的猛犸象，不仅保存了完整的骨骼，连粗厚的皮肤、长长的体毛等都保存完整。石油地质研究中常见的孢子花粉、介形虫、轮藻类、双壳类、腕足类等化石也大多属于实体化石。

三叶虫

铸模化石　动植物遗体在保存为化石的过程中，通过挤压作用在地层的岩石表面留下的印模、铸模等称作铸模化石，这种化石能清晰地显示生物硬体表面的精细结构，可以划分出若干类型，其中印痕化石最常见。

遗迹化石　顾名思义，遗迹化石主要是动物在生命活动中遗留下来的痕迹或遗物，前者如爬迹、足迹等，后者如粪便、蛋等。恐龙足迹和恐龙蛋就是经过漫长的地质作用形成的遗迹化石。遗迹化石同样是研究动物生活习性及生命活动的重要证据。

化石能有什么用呢？

科学家们认为，许多无脊椎动物化石由于在短时间范围内演化迅速，特征变化明显，易于辨别，因此可以有效地用于划分和对比地层。我国在油气田勘探中，曾在井下上千米的地方用牙形石、孢粉等微体化石建立起若干化石带，依据这些化石带，可以顺利找到含油气的有利层位，实现精确的地层划分和对比。

恐龙化石

其次，化石能够客观地反映所在地层的新老顺序，在一般情况下，地层的层位越高，所含化石的种类越丰富，其面貌与现代生物越接近；反之，地层层位越低，所含化石的结构越趋于简单，种类越单调。这样，科学家们可以利用化石恢复从老到新的完整地层系统，地质年代表就是这样建立的。

在重新塑造古环境方面，化石具有不可替代的作用。根据古生物群落的分布，可以恢复环境背景及环境变迁的模式，如有孔虫、鹦鹉螺、三叶虫等为海洋生物，赋存这些化石的岩石层在远古时期就是海洋。钙质海绵、藻类、珊瑚化石的出现不但表明其海洋环境，还可以指示那里曾经是水深不足百米，温暖而又清澈的浅海。科学家就是根据在珠穆朗马峰上找到的海洋生物的化石才确定它是从汪洋大海中拔地而起的。

对于已经灭绝了的生物，若要了解它们的形态、结构及演化线索更离不开化石。化石是生物产生和演变的直接证据。实践证明，人类目前掌握的有关动植物在演化方面的信息绝大多数都是从化石中找到的。2004年，科学家在印度尼西亚一个岛屿的洞穴中找到的身高1米左右的“侏儒”古人类化石就对以往的人类进化史学说提出了极大的挑战。在我国辽宁省西部发现的大量身披毛发的恐龙为恐龙研究增加了极为宝贵的资料，也为鸟类与恐龙的演化关系提供了难得的证据。在云南昆明不远处的澄江帽天山找到的寒武纪初期极为丰富的化石动物群，被科学家称为“天外送来的礼物”！那几乎是“突然”冒出来的上百种动物种类化石，大大地撼动了达尔文的进化论学说。

恐龙群

如此看来，化石确实不同寻常，以化石为对象，研究地球历史时期的生物界及其发展的科学就是古生物学。作为地质科学的一个重要分支，古生物学已经取得了令人瞩目的发展。

生物死后变成化石的几率是非常低的（大约只有3%的可能性！），而且，一旦形成了化石，在地下水的作用和成岩作用的影响下，化石的内部甚至外部结构便会变得面目全非。当我们手捧任何一块化石标本时，如果能联想到它生前死后历尽沧桑的种种复杂的变化，就会油然产生一种倍加珍惜之情。