什么是化石
化石是动物或植物死亡后的残体经过长时间而没有腐烂,数年后成为地壳的一部分。有机体
自身完好保存,或在沉积岩中的印模,或生存时留下的痕迹(称为遗迹化石)。化石,通常是动、植物死亡后被含水沉淀物迅速掩埋,产生化学反应,然后矿物质加入或有机体被排出。如果这一程序没有发生,有机体会被暂时保留下来,但不会成为化石。
化石收集是一项引人入胜的爱好,在最近的几十年里,越来越多的人加入这一活动中。其迷人之处是收集者既可享受发现化石的激动心情,又掌握了收集和制作标本的操作技能,同时还具有鉴定化石发现物的学术挑战性。几乎没有其他的科学能像化石收集这样,让初学者对史前历史知识作出如此重要的贡献。
1910年,罗伯特·福尔肯·斯科特爵士开始其具历史意义,但充满悲壮的南极探险。斯科特
和四个伙伴最后虽成为恶劣天气的牺牲品,但遗留了重要的科学发现。从探险家的遗物中发现了
已形成化石的种子蕨,玉羊齿属。这一发现证明了冰天雪地的南极洲曾是肥沃大陆的一部分;
同时可推知,斯科特了解他的发现具科学的重要性。从铸币到骨头“化石”来源于拉丁文fossil,意思为“被挖掘出的”,指任何埋藏的东西。不仅有石化动物、植物残体,还包括岩石、矿石和人工制品,如铸币。
现在,该词专指史前生存但被自然埋藏和保存的有机体的残体。多年之迷希腊哲学家认为化石是十分奇怪的自然现象,就像水晶和钟乳石一样是在地下形成的。马丁·路德(1483/u1546)相信在山峰上发现的化石是《圣经》之血的证据。列奥纳多·达·芬奇(1452~1519)在他的笔记中写到:化石是曾经生存过的有机体的石化残体。他的观点在那个时代被认为是异端邪说,直到19世
纪,他的笔记才被公开。
化石的真正面具是17—18世纪才被人认识,这主要归功于化石收集书籍的出版以及人们对自然
史的进一步认识。人们发现一个重要的事实,即不同种类的岩石含有不同种类的化石,这个重要发现对第一幅地质地图的制作具有极大的帮助,并由此开创了化石学和地层学这两门现代科学。
分类
当人们提到化石时,总是使用由两个部分组成的科学名称,虽然并不是正式或是十分普通的,例如:牡蛎的拉丁文常被称为“魔鬼的脚趾甲”,另外腕足动物则被称为“灯壳”,这些有它们的
用处,但缺乏科学所需的准确性。科学名称常以斜体字写出,后面写上发现者(即第一次描述该化石的人)的姓名。第一部分是属,第二部分是种。如果发现者的姓名写在括号内,表示该种当使用时,被划分到其他不同的属中。
一个科学名称仅指有机体的单一类型,这样全世界的科学家都能明白。分类的基本单位是种,一个种中的全部成员基本上都很相似,且相互能够进行杂交。一个或多个种组合在一起,由他们共
有的特点相互连接,构成一种属。属由科(一组属)和目(一组科)组成一个有机体的谱系图或家族树。种以下的名称均是人为的分类,并随各时期的意见的改变而不断地改变。
目的与局限
本书从常见化石到不常见却十分壮观的化石都进行阐述,以期对收集者能有所帮助。这些化石均选自世界上最大、收藏最广的博物馆——英国伦敦自然博物馆,虽然许多化石引人入胜,但是对
它们的研究工作却非常专业。多数化石类已纳入本书,从蠕虫到恐龙,从菊石到人类以及来自所有地质年代和大陆的化石。每个化石的描述均由多种不同类型化石研究专家撰文,并把专业术语降到最少,许多化石很难发现完整的,尤其是体型较大的爬行动物和哺乳动物,在这种情况下,本书仅对骨骼的小部分加以阐述。为每种类型的化石配上相片是不可能的。然而,书中标本的范围和种
类则足以使收集者举一反三,找出最相近的相片和描述,并作出初步的鉴定。
化石研究意义
生物化石的古生态研究是重建地史时期古地理、古气候的重要依据。每种生物都是生活在一定的环境,适应环境的结果。各种生物在其习性行为和身体形态构造上都具有反映环境条件的特征。利用这些特征就可以推断生物的生活环境,例如海生生物化石珊瑚、有孔虫等反映海洋环境;陆生植物叶片、树根、昆虫等则反映大陆环境。根据一个地质时期各种生物化石的生活环境和气候条件的研究,就可以推断该时期的海陆分布、海岸线位置和湖泊、河流、沼泽的范围等。古环境和古气候的重建对地质历史的了解是十分重要的。此外,生物的硬体部分还可以形成反映古环境、古气候的岩石标志,如贝壳岩反映海滨环境,生物岩礁反映低纬度暖海环境,泥炭或煤反映潮湿沼泽环境等。
化石资料的大量收集还为古生物的系统分类提供了基础。现代生物是古代生物经过漫长的地质时期发展而成的,各种生物之间都存在着不同程度的亲缘关系,从而建立了一个反映生物界亲缘关系和进化发展的自然分类系统。
化石研究意义
18世纪末至19世纪初,英国W.史密斯在地层层序律的基础上,根据化石的纵向分布建立了化石顺序律。这不仅利用化石确定地层时代,且为生物进化提供了证据。古生物学家发现地层层位越高,所含化石类别越多,化石的形态构造越复杂,反映了生物类别从少到多、形态构造从简单到复杂、从低级到高级的进化规律。
什么化石,多少年代?