化石(fossils)是古代生物的遺體、遺物或遺跡埋藏在地下,經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代石化形成的。
化石通常是動物的骨骼、牙齒、貝殼、甲殼亞門,植物的莖干、樹葉等堅硬部分,經(jīng)過長期的礦物質(zhì)填充、置換而成;也有少數(shù)是由于保存條件的特殊而未發(fā)生改變的完整遺體,如凍土中的猛犸、琥珀中的昆蟲等。地層中的化石按其保存特點(diǎn)可分為實(shí)體化石、模鑄化石、遺跡化石和化學(xué)化石4大類。
化石是研究地質(zhì)時期的生物進(jìn)化、追溯古地理環(huán)境和古氣候變遷、確定地層年代等的重要依據(jù)。通過對比不同地層中的化石,科學(xué)家能夠清晰地梳理出生物進(jìn)化的脈絡(luò),了解物種如何從簡單到復(fù)雜、從低級到高級演變。
中國古籍中早已有關(guān)于化石的記載,如《山海經(jīng)》有“石魚”(即魚化石)的記述;春秋時代的計然家和三國時代的吳晉都曾提到山西省產(chǎn)“龍骨”,即古代脊椎動物的骨骼和牙齒的化石。南齊梁時期陶弘景也有對琥珀中古昆蟲的記述。唐代顏真卿、宋代沈括、杜綰等分別對螺蚌化石、植物化石以及魚化石的本質(zhì)和來源進(jìn)行過正確的理解和闡述。研究化石的學(xué)科叫做古生物學(xué)(Palaeontology),1812年喬治·居維葉《四蹄動物化石骸骨的研究》的出版標(biāo)志著古生物學(xué)的誕生。
詞源定義
化石是由于自然作用而保存于地層中的古生物的遺體、遺物或遺跡等的統(tǒng)稱。
歷史沿革
記載
中國古籍中早已有關(guān)于化石的記載,如《山海經(jīng)》有“石魚”(即魚化石)的記述;南齊梁時期陶弘景也有對琥珀中古昆蟲的記述。在公元五六世紀(jì),中國古籍中已有關(guān)于它的記載。唐代顏真卿、宋代沈括、杜綰等分別對螺蚌化石、植物化石以及魚化石的本質(zhì)和來源進(jìn)行過正確的理解和闡述。
研究
研究化石的學(xué)科叫做古生物學(xué)(Palaeontology)。作為一門科學(xué)始于西方,首先是歐洲。18世紀(jì)后期,主要奠基者包括法國博物學(xué)家J.P.de拉馬克(無脊椎動物學(xué))、英國地質(zhì)學(xué)家W.史密斯(生物地層學(xué))、法國博物學(xué)家和動物學(xué)G.喬治·居維葉(災(zāi)變論、脊椎動物學(xué))、法國學(xué)者A.-T.布隆尼亞爾(古植物學(xué))、英國生物學(xué)家C.R.查爾斯·達(dá)爾文(進(jìn)化論)。1812年居維葉《四蹄動物化石骸骨的研究》的出版標(biāo)志著古生物學(xué)的誕生。作者闡明了其災(zāi)變論和物種不變論思想。英國地質(zhì)學(xué)家吉爾伯特·賴爾、圣提雷爾與居維葉的看法相反,認(rèn)為物種是變異的。之后才逐步拓展至北美、東歐、亞洲、大洋洲、南美洲和非洲。在發(fā)展初期,古生物學(xué)主要是對人們發(fā)現(xiàn)的各種化石(實(shí)體及其印痕、遺跡等)進(jìn)行描述,并將這些化石應(yīng)用于相關(guān)地層的劃分和對比。19世紀(jì)中葉開始,古生物學(xué)在生物進(jìn)化的探索方面發(fā)揮著越來越重要的作用。進(jìn)入20世紀(jì),隨著一些技術(shù)突破,特別是電子顯微鏡等技術(shù)手段在古生物學(xué)研究中的運(yùn)用,以及一系列重要礦產(chǎn)和能源資源勘探開發(fā)對古生物學(xué)提出的越來越多、越來越高的要求,促使古生物學(xué)出現(xiàn)了一系列新的重大突破。自20世紀(jì)下半葉以來,隨著越來越多的跨越數(shù)億年的重要化石庫在全世界多個國家和地區(qū)的相繼發(fā)現(xiàn)和研究,古生物學(xué)又一次獲得重大發(fā)展,相關(guān)進(jìn)化理論取得了一系列新的突破。比如生命起源、真核生物起源、動物起源、脊椎動物起源、寒武紀(jì)生命大爆發(fā)、魚類起源與演化、陸地生態(tài)系統(tǒng)起源與演化、恐龍起源與演化、鳥類起源與演化、哺乳動物起源與演化、人類起源與演化等等。
中國
1949年前
中國的古生物學(xué)在20世紀(jì)的發(fā)展可分為三個階段,以1949年和1978年為界。早在19世紀(jì)中葉,外國旅行家從中國藥店買到蝙蝠石和珊瑚化石,請古生物學(xué)家鑒定,借以了解中國有什么時代的。20世紀(jì)初,馮·李希霍芬(VonRichthofen)和維理士(Willis)在中國采集大量化石,為中國生物地層學(xué)提供了資料。在中國西南地區(qū)采得的化石,是1914年由美國古生物學(xué)家格拉鮑(Grabau)鑒定的。1920年,丁文江聘葛利普為中國地質(zhì)調(diào)查所古生物研究室主任,兼任教授。這是為了中國地質(zhì)事業(yè)的發(fā)展,研究的需要,以便培養(yǎng)中國的專門人才。數(shù)年后,中國研究古生物學(xué)的人逐漸增多,有了中國自己的第一批古生物學(xué)專家,他們成為這門學(xué)科在中國的奠基者。李四光20年代在解決中國問題時,重新提出了蜓科分類標(biāo)準(zhǔn),使中國古生物學(xué)的這個領(lǐng)域躍居世界先進(jìn)水平,他的權(quán)威著作《中國北方之蜓科》和《蜓科分類之標(biāo)準(zhǔn)及二疊紀(jì)之七新屬》聞名世界。對三葉蟲、珊瑚、海林檎諸門類研究成就卓越,他于1924年發(fā)表的中國人研究古生物的第一部專著《中國北方寒武紀(jì)化石》,開創(chuàng)了中國學(xué)者研究古無脊椎動物化石的歷史。趙亞曾對頭足動物的研究造詣很深,他于1927年發(fā)表的專著《中國之長身貝科化石》被公認(rèn)為是具有世界水平的。此外,田奇?對、海林檎、海百合的研究,對頭足綱和雙殼動物的研究,對珊瑚和頭足動物的研究,對蜓的研究,和計榮森對珊瑚的研究,許杰的研究,盛莘夫和王玨對三葉蟲的研究,趙金科對頭足動物的研究,秉志對昆蟲的研究,楊鐘健對脊椎動物的研究,斯行健對古植物的研究,裴文中對古人類的研究,均為一流的工作。他們的這些出色工作大大豐富了古生物學(xué)的內(nèi)容。抗戰(zhàn)勝利后,大部分古生物學(xué)家聚集南京,當(dāng)時恢復(fù)的中國古生物學(xué)會共有47名會員,成為中國地質(zhì)學(xué)界一支相當(dāng)可觀的隊伍,古生物研究也因而在中國地質(zhì)科學(xué)事業(yè)發(fā)展中占據(jù)主要的位置。1949~1978年新中國成立后,古生物研究獲得了新生,中國科學(xué)院古生物研究所的成立更為古生物學(xué)的發(fā)展奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。古脊椎動物研究室也擴(kuò)大成研究所。各地質(zhì)學(xué)校均設(shè)立了古生物地史教研室,同時,石油工業(yè)部、煤炭工業(yè)部、冶金工業(yè)部和各省地質(zhì)局均有相應(yīng)的古生物研究機(jī)構(gòu),研究人員的數(shù)量比1949年前增加達(dá)10倍以上。除《中國古生物志》繼續(xù)出版以外,還創(chuàng)刊了《古生物學(xué)報》和《古脊椎動物與古人類》。中國科學(xué)院地質(zhì)古生物研究所和古脊椎動物研究所創(chuàng)辦了集刊。地質(zhì)部地質(zhì)研究所也創(chuàng)辦了地層古生物學(xué)專刊。
1978年-2004年
1978年中國古生物學(xué)會在山東臨朐山旺召開了擴(kuò)大理事會議,標(biāo)志著中國古生物學(xué)又一個春天的到來,這是黨的改革開放政策帶來的成果,充分體現(xiàn)了中國古生物學(xué)工作者對發(fā)展中國古生物學(xué)事業(yè)的渴望與企盼。1979年在蘇州市召開了中國古生物學(xué)會第三屆會員代表大會暨第十二次學(xué)術(shù)年會,出席會議503人,大會收到論文352篇,會議盛況空前,是中國古生物學(xué)史上具有重要意義的一次會議。這一年中國古生物學(xué)會被接納為國際古生物協(xié)會的團(tuán)體會員,中國古生物學(xué)界開始大踏步地走向世界。中國一大批中青年古生物學(xué)研究人員脫穎而出,他們繼承了古生物學(xué)先輩的優(yōu)良傳統(tǒng)與學(xué)風(fēng),活躍在國內(nèi)和國際古生物學(xué)舞臺上。他們在學(xué)術(shù)上取得了一系列重大的發(fā)現(xiàn)和舉世矚目的重要成果。如:在新元古界發(fā)現(xiàn)的趙家山生物群、龍鳳山生物群、淮南生物群、廟河生物群和西陵峽生物群中所含化石之豐富,保存之精美乃世所罕見;澄江動物群的發(fā)現(xiàn)更是引起世界科學(xué)界的關(guān)注,被譽(yù)為“20世紀(jì)最驚人的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一”。1984年在距云南昆明東南80km的澄江早寒武世筇竹寺組發(fā)現(xiàn)了所謂的“澄江動物群”。這是中國古生物學(xué)領(lǐng)域中的重大發(fā)現(xiàn)之一,震動了國內(nèi)外的地質(zhì)古生物界。經(jīng)過中外科學(xué)家們的研究,基本面貌已經(jīng)顯露出來。除常見的三葉蟲、高肌蟲、腕足動物門、軟舌螺外,還有罕見的水母和水母狀化石、蠕形動物(包括曳鰓動物、環(huán)節(jié)動物門)、海綿、非三葉蟲節(jié)肢動物門、非鈣質(zhì)藻類等,甚至還有脊索或半索動物門等,現(xiàn)已定名61屬67種以上。遼西地區(qū)是熱河生物群的發(fā)祥地,是世界上少有的中生代化石產(chǎn)地。熱河生物群是中生代東亞地區(qū)一個獨(dú)特的生物群,是中生代晚期以鳥類、哺乳類和被子植物門為代表的早期類型的生物群。據(jù)不完全統(tǒng)計,僅中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所和南京地質(zhì)古生物研究所已發(fā)表的有關(guān)熱河生物群的論文已達(dá)200余篇(冊)。
特點(diǎn)
化石首先應(yīng)具備生物特征,如形狀、結(jié)構(gòu)、紋飾和有機(jī)化學(xué)組分等,或者是能夠反映生物生活活動而遺留下來的痕跡。
形成原因
形成條件
并不是所有的生物都能形成化石。決定化石形成的因素有很多,但主要取決于生物本身和地質(zhì)環(huán)境。化石一般最少都要經(jīng)過上億年才能形成。具有硬體的生物保存為化石的可能性較大,像各種貝殼、動物的骨骼等,此外,植物的葉子和棒形孔筆石的體壁等。雖然容易遭受破壞,但是不容易溶解,在高溫下能夠炭化而成為化石,而動物的內(nèi)臟和肌肉等軟體容易被氧化和腐蝕,除了在極特殊的條件下就很難保存為化石。
形成過程
一個生物體死后,它可能被分解(a),可能被迅速的沉積物掩埋(b)但也可能破碎或被生活于沉積物中的生物吃掉,或被水流和波浪沖刷再暴露于地表(c)。成巖過程發(fā)生的壓實(shí)和復(fù)雜的化學(xué)作用又可能形成化石溶解(d),如果巖石業(yè)已固化,則可能形成鑄型(e),滲入其中的礦物溶液將填充鑄型成為化石(f)。有的成為的一部分未被礦化,隨著深度、溫度、時間和壓力的變化,沉積巖會變軟、變質(zhì),最后化石將遭到破壞(h)。當(dāng)巖層發(fā)生褶皺、上升并遭受侵蝕或人為破壞,化石便暴露地表(i)。
分類
實(shí)體化石
化石類型有實(shí)體化石、遺跡化石、模鑄化石、化學(xué)化石。實(shí)體化石即由生物遺體本身保存而形成的化石,其中一類是未變質(zhì)遺體,即生物死后在特殊情況下保存下來的完整生物體;另一類是已變質(zhì)遺體,即古生物遺體經(jīng)過石化作用而形成的化石,絕大部分化石屬于此類。生物死亡后,其中不穩(wěn)定成分揮發(fā)分解,炭質(zhì)部分保留下來成為化石,如植物的葉子、棒形孔筆石的角質(zhì)等,其中的氫、氧、氮等成分揮發(fā)逸去,留下炭質(zhì)薄膜、印模等;動物的骨骼、貝殼等疏松多孔,埋藏后易被水溶液中的CaCO3和SiO2等充填,使其遺體變得致密、堅固、重量增加,形成化石;生物體被埋藏后,其中的有機(jī)體分子一邊溶失,水溶液中的礦物質(zhì)一邊沉淀,經(jīng)過長期交替置換,改變了原來生物體的成分,但是卻保留了它的形態(tài)甚至組織結(jié)構(gòu)而形成化石,最常見的為硅化木,其樹皮外形、年輪結(jié)構(gòu)保存完好。
遺跡化石
遺跡化石又稱痕跡化石,是生物遺體在地層或圍巖中留下的印模或復(fù)鑄物。一類是印痕即生物遺體陷落在底層所留下的印跡,遺體往往遭受破壞,但這種印跡卻反映該生物體的主要特征。第二類是印模化石包括外模和內(nèi)模兩種。外模是遺體堅硬部分(如貝殼)的外表印在圍巖上的痕跡,它能夠反映原來生物外表形態(tài)及構(gòu)造。內(nèi)模指殼體的內(nèi)面輪廓構(gòu)造印在圍巖上的痕跡,能夠反映生物硬體的內(nèi)部形態(tài)及構(gòu)造特征。第三類叫做核上面提到的貝殼內(nèi)的泥沙充填物稱為內(nèi)核,它的表面就是內(nèi)模。內(nèi)核的形狀大小和殼內(nèi)空間的性狀大小相等,是反映殼內(nèi)面構(gòu)造的實(shí)體,如果殼內(nèi)沒有泥沙填充,當(dāng)貝殼溶解后留下一個與殼同形等大的空間。此空間如再經(jīng)充填,就形成與原殼外形一致、大小相等而成分均一的實(shí)體,即稱外核。可據(jù)此說明生物的生活方式、生活環(huán)境、生態(tài)等,有時可以作為確定地層時代的證據(jù)。
模鑄化石
模鑄化石是由古生物遺體保留于圍巖上的印痕,稱外模,或生物中空部分填充物表面上印痕,稱內(nèi)模,或生物遺體溶蝕后所留空隙被泥沙所填充形成的模型,稱鑄型,這對于研究不具硬體及外殼易被溶蝕的生物外表形態(tài)及內(nèi)部構(gòu)造具有重要意義。
化學(xué)化石
古代生物的遺體有的雖被破壞未保存下來,但組成生物的有機(jī)成分經(jīng)分解后形成的各種有機(jī)物如氨基酸、脂肪酸等仍可保留在巖層中,這種視之無形,但它具有一定的化學(xué)分子結(jié)構(gòu),足以證明過去生物的存在的化石稱為化學(xué)化石。
應(yīng)用
化石應(yīng)用很廣。生物化石可為地層對比、劃分和確定地層時代提供依據(jù),特別是那些演化快、時代延續(xù)短、地理分布廣泛的化石,故稱為標(biāo)準(zhǔn)化石,如寒武紀(jì)的三葉蟲、奧陶志留紀(jì)的筆石、石炭二疊紀(jì)的?等;化石為恢復(fù)古地理環(huán)境和古氣候提供重要依據(jù),不同的地理環(huán)境具有不同的沉積相、沉積物、古生物組合,如海相、陸相、海陸交互相等不同環(huán)境下其生物組合有明顯差異,另外淺海、深海,海水溫度高低、鹽度狀況等都在古生物組合上有反映;有些化石可作為某些生物成因礦床的指相化石,如煤、石油、硅藻土、油母頁巖和碳酸鈣等的形成與生物環(huán)境有密切關(guān)系,對有關(guān)化石的研究可搞清一些礦床的成礦規(guī)律和分布狀況等;系統(tǒng)的化石資料是研究生物進(jìn)化的最基本證據(jù),關(guān)于人類進(jìn)化的最主要證據(jù)也是來源于各階段的人類化石。
微體化石也是具有重要意義的化石,它是發(fā)現(xiàn)于各地質(zhì)時代地層中的微小生物遺體和遺跡,其特點(diǎn)是小而多、分布廣、指相靈。其大小一般以微米或毫米度量,因此研究時必須用顯微鏡甚至電子顯微鏡。其中指相靈是指它們對環(huán)境反映敏感,對古氣候、古環(huán)境、古地理具有準(zhǔn)確的標(biāo)志作用。目前廣泛地應(yīng)用微體化石作為劃分對比地層的標(biāo)志,在找水、找礦、找油等方面已廣泛而有效地應(yīng)用微體化石資料。目前,在中國和世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用和深入研究的微體化石門類有:介形蟲、有孔蟲、放射蟲、層孔蟲、苔蘚蟲、高肌蟲、幾丁石、牙形石、輪藻、雙鞭毛蟲門、藍(lán)藻、綠藻門、紅藻、硅藻、超微化石中的球石、疑源類以及維管植物的孢子花粉等。
影響
化石記錄了地球生命的進(jìn)化歷程,是人類了解地球歷史的一把鑰匙。古生物化石是劃分和對比地層的重要依據(jù),為生命起源和演化研究提供了證據(jù),是識別古代生物世界的窗口,同時也是重建古環(huán)境、古地理和古氣候的可靠依據(jù)。
相關(guān)研究
古生物學(xué)的研究對象,是保存在地層中的生物遺體和遺跡——化石以及產(chǎn)出這些化石的巖石。古生物學(xué)首先要解決的是保存為化石的這些地質(zhì)歷史時期生存的各類生物是什么,構(gòu)建它們的分類系統(tǒng),探索它們的生態(tài)習(xí)性以及其發(fā)生(起源)、發(fā)展(繁盛)及衰亡的進(jìn)程;其次是要研究與這些生物演化關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)密切相關(guān)的各類地質(zhì)事件以及它們與生物演變之間的關(guān)系,揭示地球生物圈以及地球生命系統(tǒng)演變的全過程;再次是要探索特殊生物類群與特定礦產(chǎn)資源之間的聯(lián)系。古生物學(xué)更像是與歷史有關(guān)的學(xué)科,是一門與地球生命發(fā)生、發(fā)展直至今日乃至未來走向的學(xué)科。古生物學(xué)研究,還可為辯證唯物主義提供一定的證據(jù),具有特殊的哲學(xué)意義。
根據(jù)研究的對象,可將其分為古植物學(xué)和古動物界,后者包括古脊椎動物學(xué)和古無脊椎動物學(xué),其中各自還可以進(jìn)一步細(xì)分為若干分支學(xué)科,如節(jié)肢動物學(xué)、腕足動物學(xué)、魚類學(xué)、鳥類學(xué)等等。根據(jù)關(guān)注的科學(xué)問題和采用的特殊技術(shù)手段,還衍生出了諸如分子古生物學(xué)、天體古生物學(xué)、系統(tǒng)古生物學(xué)、演化古生物學(xué)、定量古生物學(xué)、應(yīng)用古生物學(xué)等分支學(xué)科。古生物學(xué)首先要解決“是什么”的問題,這就需要密切結(jié)合生物學(xué)的知識,而要解決與演化發(fā)展有關(guān)的“怎么變”“為什么變”等問題,就必須結(jié)合賦存化石的沉積地層的沉積學(xué)特征以及反映的環(huán)境背景等。因此,現(xiàn)代古生物學(xué)研究,必須與生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)(沉積學(xué)、地球化學(xué)等)等相關(guān)學(xué)科交叉融合,才能準(zhǔn)確認(rèn)識地質(zhì)歷史時期不同的生物類群及其演變,以及這些類群、生物群及其演變的來龍去脈。21世紀(jì)的古生物學(xué),難點(diǎn)依然是生命起源與演化、關(guān)鍵地質(zhì)歷史時期生物與環(huán)境的共演化以及重要礦產(chǎn)資源成藏過程中生物的作用等,要在這些方面取得新的突破,唯有全世界相關(guān)科學(xué)工作者緊密協(xié)同、多學(xué)科交叉融合、各種新技術(shù)手段(包括大數(shù)據(jù))聯(lián)合使用。古生物學(xué)的現(xiàn)代化也需要向深海、深空、深地(含深時)拓展。
其他相關(guān)概念
化石帶是地層中由帶化石限定的巖石地層單位。化石帶是根據(jù)地層中所含有的生物化石內(nèi)容和特征所劃分出來的地層單位,是生物地層學(xué)的基本單元。帶化石是用來劃分生物帶的特殊化石分類單元。帶化石多為標(biāo)志化石,可以用于地層劃分和對比。帶化石多為標(biāo)準(zhǔn)種或?qū)伲筛鶕?jù)其延伸范圍或其延伸范圍中的極盛階段等作為生物帶的劃分標(biāo)志,一般即以其種名或?qū)倜鳛閹У拿Q。當(dāng)用以共同劃分單一生物帶的帶化石大于或等于兩個時,也會出現(xiàn)它們均不是標(biāo)志化石的情況。化石帶一般由該段地層中所含的一個或若干個特征的帶化石來命名。根據(jù)帶化石在該段地層中的產(chǎn)出特征及分布情況,化石帶可進(jìn)一步劃分為不同的類型,其中最常用的有延限帶、間隔帶、組合帶、富集帶及種系帶等。
化石種(fossil 物種)指依據(jù)化石材料建立的古生物物種。化石是指保存在巖石中的古代生物的遺體或遺跡。生物學(xué)的物種,簡稱“種”,是生物分類研究的基本單元與核心,指的是一個可以相互交配并繁育后代的自然群體,不同物種之間在生殖上相互隔離。由于化石群體的交配或生殖隔離現(xiàn)象無法觀察、判定和驗證,因此,化石種的確立多依據(jù)形態(tài)特征,是一種典型的形態(tài)種而非真正意義的生物學(xué)物種。然而,地質(zhì)歷史時期生物圈紛繁復(fù)雜,要深刻認(rèn)識其多樣性及其演變,首先就要對保存在地層中的化石進(jìn)行鑒別,將它們分門別類,因此,化石種的概念十分必要和實(shí)用,它是人們認(rèn)識地球生態(tài)系統(tǒng)演變(從無到有、從簡單到復(fù)雜、從低級到高級)的前提和基礎(chǔ)。在從事化石研究時,要清楚地認(rèn)識到化石種的局限性,認(rèn)識到它與生物學(xué)物種的本質(zhì)差別,在鑒別化石種時要盡可能采集、觀察大量的標(biāo)本,認(rèn)識可能存在的變異,通過度量、統(tǒng)計等方法最大限度地減少化石種的主觀性,使之更加接近自然物種。
代表化石
石燕化石
中國古代人最初發(fā)現(xiàn)石燕化石時,由于它的形狀很像燕子,以為它原先會飛,就稱它為石燕。其實(shí)石燕非“燕”,而是生活在古生代海洋里的腕足動物門。
魚化石
魚化石是非常稀少的珍貴化石。古生代的志留紀(jì)中期,有頜的魚開始出現(xiàn)。到泥盆紀(jì),魚成為當(dāng)時最高等、最普遍的動物。所以,泥盆紀(jì)也被稱為“魚類時代”。
馬門溪龍骨架化石
馬門溪龍化石發(fā)現(xiàn)于中國宜賓市,長22米、高3.5米,是中國已發(fā)現(xiàn)的最大的爬行綱化石。古生物學(xué)家推測這只馬門溪龍活著時體重可達(dá)40~50噸。
始祖鳥化石
侏羅紀(jì)末期出現(xiàn)的始祖鳥,是鳥類的祖先。始祖鳥的骨骼特點(diǎn)十分接近爬行類,但它的前肢已變成了翅膀,卻留有腳爪,全身還披上了羽毛。這是鳥類從爬行類演化而來的重要證據(jù)。
鑒別
假化石有天然和人為之分:天然假化石是由于自然力的作用,地層中保存著許多外形類似化石的物質(zhì),但它們并不具有任何生物結(jié)構(gòu),而是無機(jī)化合物界的產(chǎn)物,多與沉積構(gòu)造有關(guān)。而人造假化石則是人為雕刻、拼湊、翻模澆筑的,或者因為無專業(yè)指導(dǎo)憑自己想象錯誤修理的化石。
天然假化石
“樹枝石”乍一看以為是苔蘚植物或者藻類植物的化石,其實(shí)是礦物侵入巖石裂縫的染痕。多為鐵錳質(zhì)氧化物溶液滲透進(jìn)入巖石的裂縫后沉淀而留下的不規(guī)則樹枝狀的痕跡,仔細(xì)觀察,可以發(fā)現(xiàn)它跟苔蘚/藻類植物化石的莖、葉結(jié)構(gòu)還是有挺明顯的差別。“菊花石”通常被誤認(rèn)為是某種花的化石,其實(shí)它是放射狀結(jié)晶礦物的集合體,它們的形成過程與生物沒有直接關(guān)系。
人造假化石
蟲珀是琥珀的一種。一些受過自然創(chuàng)傷或樹干破裂能夠分泌沒藥樹的樹木不斷地分泌樹脂,有的樹脂匯集起來形成較大的團(tuán)塊,當(dāng)樹脂剛剛分泌出來時,有的樹種的樹脂帶有甜蜜的香味,吸引了不少昆蟲,甚至還有一些以昆蟲為食的小動物,由于樹脂又粘又稠,昆蟲和小動物一旦被粘住就很難逃脫,樹脂繼續(xù)分泌流出,將各種小昆蟲、小動物和落在樹脂上的小樹枝、樹葉包裹在其中,就像是大自然制作的包埋標(biāo)本,其生物體的形態(tài)特征原封不動的保存下來,最后,樹脂與其中的昆蟲尸體在地層中逐漸石化,形成現(xiàn)在所看見的琥珀化石。
基于真化石的造假化石
也稱為“半真半假”化石 —— 從成分上來講,它們具有真實(shí)化石的本體結(jié)構(gòu),但是有一部分是通過拼接、雕刻、粘黏、繪畫而來的,這類假化石也有“低階”版本和“高階”版本的,“高階”版本的讓人難以分辨,甚至連專業(yè)的古生物學(xué)者一不留神都可能中招。遼寧古盜鳥("Archaeoraptor")是一個科學(xué)騙局,文物販子將不相關(guān)的兩件動物化石拼湊起來販賣給美國猶他布蘭丁恐龍博物館館長斯蒂芬·賽克斯,而后者聯(lián)系了國家地理學(xué)會以及一名古生物學(xué)家來證明其真?zhèn)巍:髞韲业乩韺W(xué)會發(fā)表了證明“古盜鳥”兩件化石不屬于同一品種,最后整個騙局被揭穿。
相關(guān)爭議
中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所博士研究生羅慈航在研究員王博的指導(dǎo)下,聯(lián)合國內(nèi)外科研人員,探討了約1.6億年前產(chǎn)自內(nèi)蒙古自治區(qū)道虎溝的棘頭蟲化石——侏羅蟲。這一研究填補(bǔ)了棘頭蟲的演化空白,為剖析棘頭動物門的起源之謎提供了實(shí)證。棘頭蟲是海洋和陸地生態(tài)系統(tǒng)中常見的體內(nèi)寄生植物病原線蟲,能夠感染人、豬、犬、貓、魚等動物。同時,棘頭蟲也是重要的醫(yī)學(xué)寄生昆蟲。棘頭蟲典型的特征是其蠕蟲狀的外形和可外翻的吻突,吻突上有成排的倒鉤,用于附著在宿主的消化道內(nèi)。長期以來,棘頭蟲被認(rèn)為是獨(dú)立的門即棘頭動物門。由于棘頭蟲的身體構(gòu)型高度特化,其系統(tǒng)分類位置存在較大爭議。加之,棘頭蟲是體內(nèi)寄生蟲,較難保存為化石。此前,唯一的化石記錄是晚白堊世鱷形動物糞便中4枚疑似棘頭蟲卵。
作為黑珊瑚目唯一的化石科,中華黑珊瑚科僅在中國湖北早奧陶世地層被發(fā)現(xiàn)。由于表面特征與現(xiàn)生黑珊瑚的差異巨大,其是否能夠歸屬為黑珊瑚目,一直存在較大爭議。“通過高分辨率顯微CT技術(shù),我們首次完整重建了黑珊瑚化石的三維內(nèi)部結(jié)構(gòu),為確認(rèn)其分類地位提供了關(guān)鍵證據(jù)。”西北大學(xué)博士生郝文靜介紹,新發(fā)現(xiàn)的2個中奧陶世的黑珊瑚化石種,在演化上屬于早奧陶世黑珊瑚化石與現(xiàn)代黑珊瑚之間的過渡形態(tài)類型,確認(rèn)了硬黑珊瑚科屬于黑珊瑚目。
參考資料 >
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他為遠(yuǎn)古化石搭建一個家 民間博物館藏著甘肅熱帶記憶.鳳凰網(wǎng).2025-07-10
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科學(xué)家通過侏羅紀(jì)化石形態(tài)分析揭示棘頭動物門起源.中國科學(xué)院.2025-04-14
陜西寧強(qiáng)發(fā)現(xiàn)黑珊瑚化石新種.百家號.2025-04-14