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化石

为其他使用，看见 化石(消歧).

化石 (从 拉丁语 fossus“逐字地被开掘”)是被保存的遗骸的或 踪影 动物、植物和其他有机体从遥控通过。 化石，被发现和未被发现和他们的安置的全部 含化石 (化石包含) 岩石 形成和 沉淀 层数(地层)通认作为 化石纪录. 化石的研究 地质时代怎么他们被形成了和 演变 之间关系 罗汗松 (发展史)是某些科学的最重要的作用 古生物学.

化石由最低年龄，任意日期经常典型地区别10,000年前。[1] 因此，化石在年龄排列从最年轻在的开始 全新世纪 世纪对最老从 太古代 永世数 十亿 年。 观察某些化石同某一岩石联系在一起 地层 认可一个地质时标的被带领的早期地质学家在19世纪。 发展 幅射测量约会 技术在20世纪初允许地质学家确定数字或 “绝对”年龄 各种各样的地层和从而包括的化石。

象 现存 有机体，化石在大小变化从 微观例如唯一细菌细胞 [2] 仅一 测微表 直径，对硕大，例如 恐龙 并且树长和称许多吨的许多米。 化石通常保存已故的有机体，通常部份地是的那个部分的仅部分 矿化 在生活期间，例如 骨头 并且牙 脊椎动物或者 几丁质 外骨骼 无脊椎. 软的组织的保存是精妙地罕见的在化石纪录。 化石也许也包括标记由有机体忘记了，当它活时，例如脚印或 排汇物 (coprolites) a 爬行动物. 化石的这些类型叫 踪影化石 (或 ichnofossils)，与相对 身体化石. 终于， 通过生活 留下以的形式不被看见，而是能被查出的有些标志 生物化学 信号; 这些通认 chemofossils 或 biomarkers.

内容

例外固定化地方

化石站点以例外保存-有时包括被保存的软的组织-知道 Lagerstätten. 这些形成在也许起因于尸体埋葬 缺氧 环境以最小的细菌，因而耽搁的分解。 Lagerstätten间距 地质 时间从 寒武纪 期间对 礼物. 全世界，某些近乎完美的固定化的最佳的例子是 寒武纪 Maotianshan页岩 并且 市民页岩 泥盆纪 Hunsrück板岩 侏罗纪 Solnhofen石灰石和 石炭纪 Mazon小河 现场。

最早期的含化石的站点

地球的最旧的化石是 stromatolites 包括从层数修造的岩石在层数 沉积 并且沉淀剂。[3] 基于现在罕见的(但居住) stromatolites的研究(具体地，确定 青绿色细菌)，化石stromatolitic结构成长生物起源上由席子斡旋 微生物 通过他们的沉积的陷害。 然而， 无活力 机制为stromatolitic成长也知道，导致一次十年长和有时引起争论的科学辩论关于生源论某些形成，特别是那些从低到中部 太古代 永世。

它广泛被接受stromatolites从晚太古代和通过中部 Proterozoic 永世由巨型主要形成 殖民地 蓝细菌 (以前通认作为青绿色“海藻”)，和 氧气 副产物他们 光合作用 新陈代谢 首先导致地球的巨型 被结合的铁形成 并且随后被氧化的地球的大气。

即使它是额外罕见的，微结构类似 细胞 在stromatolites之内有时被找到; 但这些也是科学角逐的来源。 Gunflint Chert 包含丰富 微体化石 广泛接受作为一个不同的财团2.0 bya 微生物.[4]

相反，想像化石蓝细菌细胞从3.4 bya Warrawoona小组在澳大利亚西部在争执，因为无活力的过程不可能排除。[5] Warrawoona微结构的确认作为蓝细菌深刻地将冲击我们的理解何时并且怎样 早期的生活 多样化，推挤重要 演变 里程碑及时(参考)促进。 这些最旧的化石的持续的研究是至高无上的校准补全 分子 phylogenetics 模型。

发展在化石纪录的解释

参见： 古生物学的历史

自记录 历史 开始了，并且大概前面，人们发现了化石，片断 岩石 并且 矿物 哪些替换了生物有机体遗骸的或保存了他们的外在形式。 这些化石和他们的发生的全部在地球的岩石之内序列 地层 指化石纪录。

化石纪录是其中一个数据的早期来源与研究有关 演变 并且继续是相关的与 生活的历史在地球上. 古生物学家 审查化石纪录为了了解演变和方式特殊性的过程 种类 演变了。

解释

各种各样的解释历史上被投入解释什么化石是，并且怎么他们来是他们被发现了的地方。 许多这些解释依靠民间故事或神话。 在中国古老哺乳动物的化石骨头包括 拉人erectus 经常弄错了为“龙 骨头”并且使用作为医学和春药。 在西方僵化的海生物上流出现在山腰看了作为证明 圣经的洪水. 在新生期间，化石更加科学的看法开始涌现。 例如， Leonardo Da Vinci 被注意的差误以对圣经的洪水记叙文的用途作为一个解释为化石起源：

“如果洪水运载了壳为距离三和四百英哩从海它将运载与各种各样的自然物混合的他们所有被堆积一起; 但在从我们看牡蛎全部一起并且贝类和乌贼和所有其他壳聚集一起，发现所有一起死的海的这样距离; 并且孤零零壳被找到除互相之外，我们每天看他们在海滨。
并且我们在非常大家庭一起发现牡蛎，在之中一些也许看见与他们的一起仍然被加入的壳，表明他们由海留下那里，并且他们仍然居住，当直布罗陀海峡被穿过了。 在帕尔马和Piacenza许多山壳和珊瑚与孔愿看的仍然坚持岩石… “[6]

威廉史密斯(1769-1839)英国运河工程师，被观察不同的年龄岩石(根据 叠置法律 )化石被保存的不同的集会和那这些集会按规则和可决定的顺序继之后。 他观察他们包含的岩石从遥远的地点可能被关联根据化石。 他命名了此faunal连续的原则。

史密斯，在之前 Charles Darwin对生物演变是未察觉的，并且不知道为什么faunal连续发生了。 生物演变解释为什么faunal连续存在： 当不同的有机体演变，改变并且是绝种，他们忘记化石。 Faunal连续是Darwin援引的其中一个首要证据生物演变发生了。

生物解释

及早 博物学家 井了解相似性和区别生存种类带领 Linnaeus 仍然开发一个等级制度的分类系统在使用中今天。 它是与非常稀稀落落的化石纪录在生物首先连接伟大的生物演化谱系图解等级结构的Darwin和他的当代。 Darwin雄辩地描述了下降的过程以修改，或者演变，藉以有机体适应自然和改变的环境压力，或者他们消灭。

当Charles Darwin写了 在种类的起源通过自然选择或者偏爱的种族的保存在奋斗中为生活最旧的动物化石是那些从 寒武纪期间现在知道是大约540百万年。 缺乏更旧的化石让Darwin担心涵义为他的理论有效性，但他表示了希望这样化石将被发现，注意那： “世界的仅一个小部分知道以准确性”。 Darwin也考虑许多小组突然的出现(即。 门)在最旧的知道的寒武纪含化石的地层。[7]

进一步发现

从Darwin的时间，化石纪录被推回了到在2.3和3.5十亿之间年在礼物之前。[8] 大多这些全寒武纪的化石是微观细菌或 微体化石. 然而，宏观化石从晚现在知道 Proterozoic. Ediacaran生物群 (也叫Vendian生物群)集体建于575百万年前构成一个富有地不同的汇编早多细胞性 真核.

化石纪录和faunal连续形成科学的依据 biostratigraphy 或确定根据化石的岩石的年龄他们包含。 前150年 地质biostratigraphy和叠置是唯一的手段为确定 相对年龄 岩石。 地质时期标度 被开发了根据岩石地层的相对年龄如取决于早期古生物学家和 地层学家.

从20世纪的早期， 绝对约会 方法，例如 幅射测量约会 (包括 钾或氩, 氩或氩, 铀系和 14碳约会)使用核实化石得到的相对年龄和为许多化石提供绝对年龄。 幅射测量约会显示了那及早已知的 stromatolites 是3.4十亿年。 各种各样的约会的方法根据地方地质和上下文今天使用和使用，并且，当有某一变化在结果从这些时 约会方法几乎所有为a提供证据 非常老地球大约4.6十亿年。

现代看法

“化石纪录是展开在四十亿年期间的生活的演变史诗，当环境状况和基因潜力互动了与自然选择符合”。[9] 地球的气候、构造、大气、海洋和周期性灾害在所有有机体祈求了主要有选择性的压力，他们或者适应，或者他们消灭了有或没有留下后裔。 现代古生物学加入以进化生物学分享展开生物演化谱系图解学科任务，及时不可避免地带领落后微观生活全寒武纪，当细胞结构和作用演变了。 地球的深刻的时间在Proterozoic和更深的平静在太古代“由微观化石和微妙的化工信号只详述”。[10] 分子生物学家，使用phylogenetics，能比较蛋白质氨基酸或核苷酸序列同源(即，相似性)推断分类学和演变距离在有机体之中，但有有限的统计信心。 化石的研究，另一方面，更加具体地装针尖于罐中，当，并且在什么有机体分支在生物演化谱系图解发生了。 现代phylogenetics和古生物学在生活和它的演变出现的科学的模糊视野的阐明在地球上在深刻的时间。[11]

Niles Eldredge的 Phacops trilobite类的研究支持假说对trilobite的目镜的安排的修改一阵一阵地进行了在成千上万几年在期间 泥盆纪.[12] Phacops化石纪录的Eldredge的解释是透镜的后果改变，但没有迅速地发生的演变过程，未僵化。 这和其他数据带领了 斯蒂芬・杰伊Gould 并且 Niles Eldredge 发表精液论文 加标点的平衡 1971年。

现代发展的例子

现代古生物学进展的例子是应用 同步加速器 X-射线 tomographic 技术对早寒武纪bilaterian 胚胎 最近产生了新的洞察的微体化石 metazoan 演变在它的早期。 X线体层照相术技术提供早先难达到的三维决议在固定化极限。 化石二神秘bilaterians， worm-like Markuelia 并且想像，原始 protostome, Pseudooides提供偷看在 胚叶 胚胎发展。 这些543百万年老胚胎支持有些方面诞生 节肢动物 发展早先更加早于认为在末期 Proterozoic. 被保存的胚胎从 中国 并且 西伯利亚 接受了急流 diagenetic 磷化造成精妙的保存，包括细胞结构。 这研究是一个著名的例子的怎样化石纪录输入的知识在地球上继续贡献否则难达到的信息关于生活的诞生和发展。 例如，研究建议 Markuelia 有最接近的亲合力对priapulid蠕虫，并且是在演变分支附近 Priapulida, Nematoda 并且 节肢动物.[13]

化石稀有

因为前生存事多数组分倾向于相对地迅速分解以下死亡，固定化是格外罕见的发生。 为了通常将僵化的有机体，遗骸的需要被盖 沉积 尽快。 然而有例外对此，例如，如果有机体变得冻结， 脱水或者在来休息 缺氧 (氧气-释放)环境。 有化石和固定化过程的几个不同的类型。

由于联合的作用 taphonomic过程 并且简单的数学机会，固定化倾向于倾向有机体于普遍的坚硬长期居住的身体局部，那些和那些。 另一方面，由于保存，他们的相对稀有和低可能它是非常异常的发现化石小，软绵绵地bodied，地理上制约了和地质上短暂有机体。

更大的标本(macrofossils)被观察，经常被开掘并且被显示，虽然微观遗骸的(微体化石)实际上是共同在化石纪录。

一些临时观察员由稀有使为难 过渡种类 在化石纪录之内。 为这稀有给予了常规解释 Darwin阐明， “地质纪录极端缺点”，与过渡种类的短期和狭窄的地理范围结合，做它不太可能许多这样化石将被发现。 简而言之，条件固定化发生是相当罕见的; 并且所有特定有机体不可能将忘记化石。 Eldredge和Gould开发了他们的理论 加标点的平衡 解释停滞的样式和突然的出现的一部分在化石纪录。

保存的类型

Permineralization

Permineralization在埋葬以后在有机体(空间之内发生，作为空的空间充满液体或气体在生活期间)变得用富有矿物的地水和矿物沉淀物填装从地水，因而占领空的空间。 这个过程在非常小空间可能发生，例如在植物细胞的细胞壁之内。 小规模permineralization可能生产非常详细的化石。 为了permineralization能发生，有机体必须变得由沉积盖在死亡以后或在最初的腐朽的过程以后。 遗骸的腐朽，当盖时的程度确定化石的最新细节。 有些化石仅包括骨骼遗骸的或牙; 其他化石包含踪影 皮肤, 羽毛 甚至软的组织。 这是形式 diagenesis.

塑像和模子

有机体的原始的遗骸的完全地在某些情况下被溶化了或否则被毁坏了。 当被留下时的所有是一个有机体形状的孔在岩石，它称 外在模子. 如果这个孔以后充满其他矿物，它是a 塑像. 内部模子 当沉积或矿物填装一个有机体的内部洞，例如牡蛎或蜗牛时的里面被形成。

替换和再结晶

替换 当壳、骨头或者其他组织用另一矿物，替换发生。 在某些情况下原始的壳的矿物替换发生那么逐渐和在这样罚款标度微结构特点尽管原始的材料总损失被保存。 壳被认为 重结晶 当原始的骨骼矿物存在，但以一个不同的晶形，和从 aragonite 方解石.

压缩化石

压缩化石例如那些化石蕨，是复杂有机分子的化工减少的结果组成有机体的组织的。 化石在这种情况下包括原始的材料，虽然在一个地球化学修改过的状态。 这化学变化是表示 diagenesis.

Bioimmuration

Bioimmuration是一个骨骼有机体长满或否则归入另一个有机体，保存后者或者印象它保存的类型，在骨骼之内。[15] 通常它是一个无柄骨骼有机体，例如苔藓动物或牡蛎，沿基体增长，盖其他无柄encrusters。 有时在消极安心bioimmured有机体是软的bodied和然后被保存作为一外在模子。 也有盒，有机体安定在一个生存骨骼有机体顶部增长向上，保存移居者在它的骨骼。 Bioimmuration在化石纪录被认识从奥陶纪[16] 对最近。[17]

要总结，固定化过程为不同的种类不同地继续组织和在不同的种类情况之下。

踪影化石

主要文章： 踪影化石

踪影化石 是trackways遗骸的，挖洞， bioerosion, 蛋 并且蛋壳、巢、粪便和印象的其他类型。 僵化的粪便，叫 coprolites因此，给予洞察力入动物哺养的行为，并且可以是重要性。

微体化石

主要文章： 微体古生物学

‘微体化石’是描写规定被申请于大小是正义的在或在水平之下化石可以被肉眼分析的僵化的植物和动物。 一个共同地应用的分界点在“微之间”和 “宏观”化石 是1毫米，虽然这是仅一个近似指南。 微体化石在他们自己也许是完全(或近完全)有机体(例如海洋plankters 有孔虫类 并且 coccolithophores)或零件(例如小牙或 孢子)更大的动物或植物。 微体化石是重要重要作为水库 paleoclimate 信息，和也是常用的 biostratigraphers 协助岩石单位的交互作用。

树脂化石

化石树脂(口语叫 琥珀色)是自然 聚合物 在世界各地发现在地层的许多类型，平衡 北极. 最旧的化石树脂日期对 Triassic虽则多数日期对 三重. 树脂的排泄由某些植物认为演变 适应 为保护免受昆虫和密封损伤元素造成的创伤。 化石树脂经常包含称由稠粘的树脂夺取的包括的其他化石。 这些包括细菌、真菌、其他植物和动物。 动物包括通常是小的 无脊椎主要地 节肢动物 例如昆虫和仅蜘蛛和极端很少a 脊椎动物 例如一只小蜥蜴。 包括的保存可以是精妙的，包括小片段 脱氧核糖核酸.

Pseudofossils

Pseudofossils 是视觉样式在是由自然发生的地质过程而不是生物过程生产的岩石。 他们可能容易地弄错为真正的化石。 一些pseudofossils，例如 枝状突起由得到通过过滤矿物填满的自然发生的裂痕在岩石形成。 pseudofossils的其他类型是肾脏矿石(圆形在铁矿石)和 苔玛瑙看似青苔或植物叶子。 凝固物在一些沉淀地层发现的球状或ovoid形状的根瘤，曾经认为是 恐龙 蛋，和经常弄错为化石。

生存化石

主要文章： 生存化石

生存化石 是为其中任一居住使用的不拘形式的规定 种类 哪些严密类似从化石已知的种类 -- 即它是，好象古老化石“来了到生活”。

这可以是(a)种类或 分类 从化石仅知道直到生存代表被发现了，例如有裂片有鳍 coelacanth原始 monoplacophoran 软体动物，和 中国maidenhair 树或者(b)一个唯一生存种类没有近亲，例如 新的Caledonian Kagu或者 Sunbittern或者(c)每小小组与接近相关的种类没有其他近亲，例如氧气生产， primoidial stromatolite表达清晰 lampshell Lingula许多有房间珠色 舡鱼无根 扫蕨装甲 鲎和恐龙象 tuatara 那是唯一生还者，一旦大和普遍小组在化石纪录。

参见

参考

  1. ^ 常见问题关于古生物学。 圣迭戈自然历史博物馆
  2. ^ {{援引学报 | 为时= Westall | 首先=弗朗西丝 | 共同执笔者= 等。 | 标题=及早太古代的化石细菌和biofilms在热液被影响的沉积从Barberton greenstone传送带，南非 | 学报=全寒武纪的研究 | 容量= 106 | 问题= 1-2 | 页= 93-116 | URL = http://ieg.or.kr:8080/abstractII/E0210601006.html
  3. ^ Stromatolites，最旧的化石. 检索 2007-03-04.
  4. ^ Knoll， A。 H.， Barghorn， E.S， Awramik， S.M。 (1978). 新的有机体从Aphebian Gunflint电烙形成。 古生物学(52)学报日， 1074-1082。
  5. ^ Lowe， D。 R. (1994). 被描述的stromatolites更老比3.2 Ga的Abiological起源。 地质， 22， 387-390
  6. ^ da Vinci， Leonardo. Leonardo Da Vinci笔记本 . 牛津： 牛津大学出版社， 28-29。 国际标准书号0-19-283897-0. 
  7. ^ Darwin， C (1859)在种类的起源。 第10章： 在地质纪录的缺点。
  8. ^ 生活Schopf JW (1999)摇篮： 在地球的最早期的化石的发现上，普林斯顿大学出版社，普林斯顿， NJ。
  9. ^ 真正化石博物馆-化石横跨地质时代和演变. 检索 2007-03-04.
  10. ^ Knoll， A， (2003)生活在一个年轻行星。 (普林斯顿大学出版社，普林斯顿， NJ)
  11. ^ 保罗CRC和Donovan SK， (1998)化石纪录的完整性概要。 在化石纪录(保罗CRC和Donovan SK eds)的充足。 111-131 (约翰・威里，纽约)。
  12. ^ Fortey R， Trilobite! ： 目击者到演变。 Alfred A。 Knopf，纽约2000年。
  13. ^ Donoghue、PCJ、Bengtson、S、东、X、Gostling NJ， Huldtgren、T、Cunningham、JA、Yin、C、粤、Z、彭、F和Stampanoni，化石胚胎M (2006)同步加速器X-射线tomographic显微学。 自然442， 680-683
  14. ^ Palmer、TJ和威尔逊、奥陶纪bryozoans MA (1988)寄生和pseudoborings的起源。 古生物学31,939-949
  15. ^ 泰勒， PD。 (1990)软bodied和其他有机体的保存由bioimmuration ： 回顾。 古生物学33,1-17
  16. ^ 威尔逊、MA、Palmer、TJ和泰勒，软的bodied化石的PD (1994)最早的保存由epibiont bioimmuration ： 肯塔基的上部奥陶纪。 Lethaia 27， 269-270
  17. ^ 泰勒， PD。 (1990)软bodied和其他有机体的保存由bioimmuration ： 回顾。 古生物学33,1-17

外部链接

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