化石是動物或植物死亡後的殘體經過長時間而沒有腐爛,數年後成為地殼的壹部分。有機體
自身完好保存,或在沈積巖中的印模,或生存時留下的痕跡(稱為遺跡化石)。化石,通常是動、植物死亡後被含水沈澱物迅速掩埋,產生化學反應,然後礦物質加入或有機體被排出。如果這壹程序沒有發生,有機體會被暫時保留下來,但不會成為化石。
化石收集是壹項引人入勝的愛好,在最近的幾十年裏,越來越多的人加入這壹活動中。其迷人之處是收集者既可享受發現化石的激動心情,又掌握了收集和制作標本的操作技能,同時還具有鑒定化石發現物的學術挑戰性。幾乎沒有其他的科學能像化石收集這樣,讓初學者對史前歷史知識作出如此重要的貢獻。
1910年,羅伯特·福爾肯·斯科特爵士開始其具歷史意義,但充滿悲壯的南極探險。斯科特
和四個夥伴最後雖成為惡劣天氣的犧牲品,但遺留了重要的科學發現。從探險家的遺物中發現了
已形成化石的種子蕨,玉羊齒屬。這壹發現證明了冰天雪地的南極洲曾是肥沃大陸的壹部分;
同時可推知,斯科特了解他的發現具科學的重要性。從鑄幣到骨頭“化石”來源於拉丁文fossil,意思為“被挖掘出的”,指任何埋藏的東西。不僅有石化動物、植物殘體,還包括巖石、礦石和人工制品,如鑄幣。
現在,該詞專指史前生存但被自然埋藏和保存的有機體的殘體。多年之迷希臘哲學家認為化石是十分奇怪的自然現象,就像水晶和鐘乳石壹樣是在地下形成的。馬丁·路德(1483/u1546)相信在山峰上發現的化石是《聖經》之血的證據。列奧納多·達·芬奇(1452~1519)在他的筆記中寫到:化石是曾經生存過的有機體的石化殘體。他的觀點在那個時代被認為是異端邪說,直到19世
紀,他的筆記才被公開。
化石的真正面具是17—18世紀才被人認識,這主要歸功於化石收集書籍的出版以及人們對自然
史的進壹步認識。人們發現壹個重要的事實,即不同種類的巖石含有不同種類的化石,這個重要發現對第壹幅地質地圖的制作具有極大的幫助,並由此開創了化石學和地層學這兩門現代科學。
分類
當人們提到化石時,總是使用由兩個部分組成的科學名稱,雖然並不是正式或是十分普通的,例如:牡蠣的拉丁文常被稱為“魔鬼的腳趾甲”,另外腕足動物則被稱為“燈殼”,這些有它們的
用處,但缺乏科學所需的準確性。科學名稱常以斜體字寫出,後面寫上發現者(即第壹次描述該化石的人)的姓名。第壹部分是屬,第二部分是種。如果發現者的姓名寫在括號內,表示該種當使用時,被劃分到其他不同的屬中。
壹個科學名稱僅指有機體的單壹類型,這樣全世界的科學家都能明白。分類的基本單位是種,壹個種中的全部成員基本上都很相似,且相互能夠進行雜交。壹個或多個種組合在壹起,由他們***
有的特點相互連接,構成壹種屬。屬由科(壹組屬)和目(壹組科)組成壹個有機體的譜系圖或家族樹。種以下的名稱均是人為的分類,並隨各時期的意見的改變而不斷地改變。
目的與局限
本書從常見化石到不常見卻十分壯觀的化石都進行闡述,以期對收集者能有所幫助。這些化石均選自世界上最大、收藏最廣的博物館——英國倫敦自然博物館,雖然許多化石引人入勝,但是對
它們的研究工作卻非常專業。多數化石類已納入本書,從蠕蟲到恐龍,從菊石到人類以及來自所有地質年代和大陸的化石。每個化石的描述均由多種不同類型化石研究專家撰文,並把專業術語降到最少,許多化石很難發現完整的,尤其是體型較大的爬行動物和哺乳動物,在這種情況下,本書僅對骨骼的小部分加以闡述。為每種類型的化石配上相片是不可能的。然而,書中標本的範圍和種
類則足以使收集者舉壹反三,找出最相近的相片和描述,並作出初步的鑒定。
化石研究意義
生物化石的古生態研究是重建地史時期古地理、古氣候的重要依據。每種生物都是生活在壹定的環境,適應環境的結果。各種生物在其習性行為和身體形態構造上都具有反映環境條件的特征。利用這些特征就可以推斷生物的生活環境,例如海生生物化石珊瑚、有孔蟲等反映海洋環境;陸生植物葉片、樹根、昆蟲等則反映大陸環境。根據壹個地質時期各種生物化石的生活環境和氣候條件的研究,就可以推斷該時期的海陸分布、海岸線位置和湖泊、河流、沼澤的範圍等。古環境和古氣候的重建對地質歷史的了解是十分重要的。此外,生物的硬體部分還可以形成反映古環境、古氣候的巖石標誌,如貝殼巖反映海濱環境,生物巖礁反映低緯度暖海環境,泥炭或煤反映潮濕沼澤環境等。
化石資料的大量收集還為古生物的系統分類提供了基礎。現代生物是古代生物經過漫長的地質時期發展而成的,各種生物之間都存在著不同程度的親緣關系,從而建立了壹個反映生物界親緣關系和進化發展的自然分類系統。
化石研究意義
18世紀末至19世紀初,英國W.史密斯在地層層序律的基礎上,根據化石的縱向分布建立了化石順序律。這不僅利用化石確定地層時代,且為生物進化提供了證據。古生物學家發現地層層位越高,所含化石類別越多,化石的形態構造越復雜,反映了生物類別從少到多、形態構造從簡單到復雜、從低級到高級的進化規律。