有关化石的知识

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化石

1.什么是化石？

化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。能够保存下来的通常是古代生物有机体中不易腐烂的坚硬部分，它们被封闭保存在沉积物里，并最终被埋藏在岩石中。岩石分为火成岩(由火山爆发后的熔岩形成)和沉积岩(经由地层的沉积、成岩作用形成)，在高温高压的作用下，两种岩石都可以质变为变质岩。化石大多数发现于沉积岩中。在变质岩中，即便有化石,通常也已经变得面目全非。还有极少数的化石埋藏于其他基质中，例如, 在琥珀中发现过昆虫，在永冻土层中发现过猛犸及其他少数物种。

2.化石的研究方法和结论

化石的常规研究步骤包括：化石标本的采集，标本的揭露和分离，化石的鉴定和记述，化石的照相、制图和复原，以及化石资料的分析和应用等。

(1)化石标本的采集

在进行野外化石标本的采集前，要先调查该地区的情况，如大地构造和古地理背景、地层层序及其露出情况等。根据研究目的的不同和化石标本类型(如大化石、微化石等)的不同，采集的范围和方法都有差异。例如，微化石很小，一般肉眼不可见，采集微化石和采集大化石不同，通常是将埋藏微化石的沉积物一起釆集，然后在实验室处理和分离微化石标本。此外，采集化石标本时，要采集新鲜化石样品，防止样品被污染。

(2)标本的揭露和分离

采集大化石时，应尽量釆集保存完好、暴露全面的标本。当难以采集到完整标本时，要特别注意釆集标本的一些具有关键性鉴定特征的部位。对釆集到的标本进行包装保护也是十分重要的。标本的修理和一些关键性鉴定特征的揭露是一项十分细致的工作。为了揭示化石的内部构造，有时要做切片处理，或者磨岀光面进行观察。

(3)化石的鉴定和记述

化石从围岩中揭露和分离出来之后，就可以进行各项研究了。首先要根据化石特征进行鉴定。查阅有关文献，对照前人已有的化石标本、化石图片和记述资料，给标本定名，确定其归属。化石鉴定后，要结合野外观察记录等进行整理和补充，作出修正的要在室内记录中记述修正意见和结果。

(4)化石标本的照相、制图和复原

照片能清晰地表现化石标本的主要特征。在通过文字描述化石特征的同时，应搭配能清楚明确地表现其关键特征的化石照片或扫描电镜照片。对于某些在照片中不易被注意到，或者不能清晰明确地表达的重要特征，以及一些重要的细节，还应绘制线条图加以说明。某些个体较大的化石，如某些脊椎动物化石和古植物化石，身体各部分往往分开保存，为了对化石有一个整体的认识，科研人员还会对化石进行复原。

(5)化石资料的分析和应用

通过研究化石，可以从生物学的角度对化石资料进行分析和应用，从而研究生命演变的历史，以及生物体结构的演变过程。化石具有明确的时间含义，是地质历史的另一种时间标尺，因此，可以从时间和历史发展的角度对化石资料进行分析和应用。由于生物与环境是统一的整体，因此，也可以从古环境及其变迁的角度对化石资料进行分析和应用。

3. 化石缺失及其原因

通过化石记录研究生物进化的主要困难是化石记录的不完整，导致这一困难的原因有以下几点。①许多生物难以形成化石，这类生物比较纤弱，缺少坚硬部分，或者在所处的环境（如在:潮湿的环境中）中，有机体会很快腐烂。②沉积地层的形成是偶然的。某个地区曾经栖息过的生物类群，通常只有小部分能够通过化石保存下来。③化石记录的发现也有偶然性，埋藏化石的地层必须凝结固化成岩；这些沉积岩必须历经数百万年而未被侵蚀、变质或消融；并只这些沉积岩必须露出让研究人员获得标本。

4.通过化石研究某个物种的进化历史

如果化石记录较为完整，可以根据化石研究某个物种的进化历史。现代马是高度特化的哺乳动物，它的足上仅有一个趾（第三趾）。通过研究马的化石可知，马在地球上从出现到现在已有约6 000万年的历史了。1867年，在美国南部始新世的岩石中，发现了最早的马化石，这种马被称为始祖马。始祖马的前足有四个脚趾，后足有三个脚趾，体高约40 cm，大小如一只狐狸，牙齿构造简单，齿冠低，6 000万〜4 500万年前广泛分布于北半球。过了1 000万年（3 500万年前），三脚趾的渐新马出现了。随着草本植物的出现，以及对食草方式的适应，马的物种多样性也得以增加。直到1 500万年前，第一批单趾马才开始出现，南美马是最为人所熟悉的一种。先后又经过了中新马、草原古马、上新马的发展，大约在100万年前，现代马开始出现。马科谱系是第一个搞清楚的化石生物谱系，它为进化论提供了有力的古生物学方面的证据。

摘自：人教版新教材必修2教师用书

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