写给孩子的生命科学史
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博物馆里的化石有什么用

每当走进自然博物馆,最先抓住大家眼球的可能是各种奇形怪状的化石,特别是恐龙厅的化石。

那么,博物馆里的化石对我们了解过去的生物进化历史有哪些帮助呢?

1.化石及化石的形成

化石是指保存在地层中的各种远古生物的遗体、遗迹或遗物等。远古的生物死后或在生活时期,躯体在地壳变动中被埋藏起来,在密封冷冻或干燥的地质环境中,岩石中的矿质沉积其中,逐渐变硬和矿化,最终变成了化石。

动植物的坚硬部分,如茎、花粉、骨骼、牙齿、外壳等容易形成化石。生物躯体留下的印痕(如足迹)或生命活动留下的遗物(如粪便), 也可以成为化石。

寒冷地带的古生物遗体,在冰层或冻土里,低温保存下来,如西伯利亚和美国阿拉斯加等地发现的大型哺乳动物猛犸象冰尸、包裹在松树分泌物树脂中的蚂蚁、蜘蛛、树叶等形成的琥珀。这些未变实体,也属于化石的范畴。

2.化石的分类

古生物化石的分类有许多不同的标准,为便于研究,我们常按照古生物化石的保存类型分类:实体化石、模铸化石、遗迹化石和化学化石。

(1)实体化石

实体化石,指的是生物遗体(或其中的一部分)被埋藏,经过石化作用而形成的化石。

图 1-11 实体化石——三叶虫化石

(2)模铸化石

模铸化石,是指生物遗体在地层中的印模和铸型。根据其与围岩的关系,可分为四类。

印痕化石:生物遗体陷落在细碎屑或化学沉积物中留下的生物软体印痕。

印模化石:生物遗体在围岩表面和内部填充物上留下印模,包括外膜和内膜。

模核化石:由生物体结构形成的空间或生物遗体溶解后形成的空间, 被沉积物填充,在固结后,形成和原生物体空间大小和形态类似的实体, 包括内核和外核。

铸型化石:是指当生物体埋在沉积物中,已经形成外模和内核后,壳质全部被溶解,并被另一种矿物质填充所形成的化石。

图 1-12 模铸化石中的印痕化石

(3)遗迹化石

遗迹化石,是指地质时期生物活动时产生在沉积物表面或其内部的各种活动形迹所形成的化石,包括足迹、移迹、潜穴、钻孔以及动物的粪便、卵(蛋)、植物根系等形成的化石。由于遗迹化石是活着的生物留下的痕迹,所以它对于岩相和古生态分析研究具有不可替代的重要意义。

图 1-13 遗迹化石——恐龙蛋

(4)化学化石

化学化石,指的是地质时期的生物有机质软体部分在遭到破坏后,由分解后残留在地层中的有机成分所形成的一种特殊的化石,有些可以形成重要的矿产资源,如煤、石油、天然气等。

总之,无论哪种类型的化石,都是古生物学研究的重要对象。对化石的研究能够直观地了解生物界进化发展的历史过程,为生物的进化提供可靠、有力的证据。

科普知识窗

化石生物学的演化规律

年代越古老,生物化石越少,构造越简单,种类越低级,与现代生物差异越大;年代越近,生物化石类别越多,结构越复杂,种类越高级,与现代生物也越接近。