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古生物软组织化石

发布时间:2021-02-25 18:30:01

1、什么是古生物化石?

古生物学以化石作为最基本的研究对象。化石指保存于岩层中的,生活在地质历史专时期属的生物遗体或生命活动的痕迹。化石与一般的岩石的区别在于:它必须与古代生物相联系,必须具有诸如形状、结构、纹饰和有机化学成分等生物学特征,或者由生物活动所产生并保留下来的痕迹。

2、古生物学家从恐龙化石骨头中分离出来的软组织发现了什么?

一般来说,化石中的有机分子在超过10万年后就不能保存下来。但古生物专家们希望进一步的研究能准确揭示,从这些化石骨头中分离出的软组织构成究竟是什么。如果这些软组织真是由恐龙有机细胞构成的话,那么那里就应该保存有基因信息。根据专家们的大胆推测,如果能够从这些恐龙的软组织中分离出特定的蛋白质,或许就能更进一步了解恐龙的生理构造,甚至从中提取恐龙的DNA也不是完全没有可能。如果真的能提取到恐龙的DNA,那么复活科幻电影《侏罗纪公园》中的恐龙或许会真的成为现实。

3、有见过动物软组织化石吗?

曾经无数次的听到人们发现眼球化石,到后来确认后基本都是玛瑙,你捡到的估计也是这样的东东。脂肪、软组织无法形成化石,是常识。我个人有三叶虫复眼的化石,脊椎动物的眼睛化石是不会有的。

4、恐龙化石中的软组织有什么用途?

最近,美国北卡罗来纳州立大学的古生物学家就宣称,他们已经从距今7 000万年前的霸王龙腿骨化石中分离出了软组织。被分离出的软组织几乎是“完好无损的”,而且还是透明和具有韧性的,在显微镜下看起来,血管和细胞的内部结构还依然存在。

同样,研究人员在至少3个其他保存完好的恐龙样本里,进行了同样的分离实验。一个是8 000万年前的鸭嘴龙化石;两个是6 500万年前其他的恐龙化石。结果发现这3个化石中同样保存着血管、像细胞一样的组织、类似骨胶原质的柔韧物质……

一般来说,化石中的有机分子在超过10万年后就不能保存下来。但古生物专家们希望进一步的研究能准确揭示,从这些化石骨头中分离出的软组织构成究竟是什么。如果这些软组织真是由恐龙有机细胞构成的话,那么那里就应该保存有基因信息。根据专家们的大胆推测,如果能够从这些恐龙的软组织中分离出特定的蛋白质,或许就能更进一步了解恐龙的生理构造,甚至从中提取恐龙的DNA也不是完全没有可能。如果真的能提取到恐龙的DNA,那么复活科幻电影《侏罗纪公园》中的恐龙或许会真的成为现实。

5、动物软组织化石

今天,我们无法通过实验去人工制造出严格意义上的化石,但我们可以通过模拟的方式或对地层的研究去揭示化石形成的过程。那种专门以生物的遗体、遗物和遗迹的埋藏、石化等过程为研究对象的学科,在地质地史学分支中称为埋藏学。

埋藏学告诉我们,因种种原因在地球上生命演化的进程中,只有极少一部分因与地质环境相适应而保留下来形成了化石,绝大多数已经无法知道它们的存在。形成化石大致上有如下几个必要条件:

1.生物的身体 生物必须具有一定的硬体,包括诸如骨骼、牙齿、外壳、干茎、叶脉、孢子及花粉等。当然也有极例外的情况,如某个水母的印痕。

2.迅速地埋藏
生物死亡后甚至是活着的时候因特殊的原因它们被迅速地埋藏,这样一来,由于较好地避免了分解者、机械的和化学的作用或破坏,使之较好地得以保存下来。

3.漫长的岁月
石化作用本身就是一个十分漫长的过程,在这一过程中可能会出现的情况有:原地埋藏且地壳活动相对稳定,这种情况下的化石一般会比较丰富,化石形体也比较完整,如着名的北美沥青坑化石群;异地埋藏,生物死亡后经历了因多种原因从甲地到乙地的搬运,这类化石多有不同程度的损坏。

石化过程详解......

生物因物种的不同、形成条件的不同及保存过程的不同使得化石有很多种类型,但从总的方面看无非是以下四种:

1.实体化石 这是指生物体本身部分或全部被保存下来的化石。

按保存方式有这样一些类型,一是树脂保存,这主要是琥珀一类的化石,被保存的对象主要是古节肢动物;二是坑沼保存,如陷入泥炭沼和沥青坑的动物,被保存的对象主要是古陆生脊椎动物;三是冰冻保存,这类化石相对比较年轻,如西伯利亚冻土中的一些第四纪大型古脊椎动物;四是石化作用(详见"化石的形成"说明);

按化石质地则有这样一些类型,一是"未变实体化石",这类化石软体部分得到很好或较好的保存,如猛犸、一些琥珀、一些木乃伊化的化石。这类化石有着极高的研究价值。二是"微变硬化石",这类化石软组织已经丧失,但留下了一些稍变性的硬组织部分(牙、甲壳、外骨骼等),另外生物体内原矿物质成分得以保留,虽经较弱的石化,但一些生物结构仍保存得比较完好。这类化石多是无脊椎动物如三叶虫、贝类等。三是"石化化石"(详细参见石化作用)

2.模铸化石
这是指生物体在底质、围岩、填充物中留下的印模和复铸物。细分起来又有这样一些类型,一是印痕化石,二是印模化石,三是铸型化石,四是复型化石,究竟属于哪一种主要看化石与其围岩的关系。

3.遗迹化石
遗迹化石是指因古生物活动在底质沉积物表面或内部留下的痕迹和遗物,如动物的足迹、抓痕、爬痕、挖掘的洞穴,也包括诸如卵、动物的粪便、胃石等化石。从更为广泛的角度看,这类化石还应当包括古人类活动的劳动工具和文化遗物等。

4.化学化石
这是指古生物体虽没保存下来,但那些组成生物的有机成分经分解后形成各种有机物(氨基酸、脂肪酸等)却被保留在岩层中,从而可根据这个判断某古生物的存在。

其次,根据化石的尺寸可将化石分为大化石、微体化石和超微化石。一般情况下人们将那些不需要利用显微镜即能进行研究的化石称为大化石,这也是人们知道得最多的一类。微体化石则是指那些需要显微镜才能进行观察和研究的化石,这类化石一般人知道得并不多,如有孔虫、放射虫、介形虫、硅藻,当然也包括一些史前生物身体构造中某一微小的部分,如牙形石、细小鱼鳞等,还有植物的孢子、花粉也属于这一类。需要说明的是,在有些学者那里可能把另一些学者看成是大化石的也当做是微体化石,这个并没有严格的原则上的限制,如苔藓虫、层孔虫、软舌螺等。随着科学技术的飞速发展和设备的日益先进,现代生产要求人们去观察更加微小的生物体化石,这在地质调查和勘探中的应用是非常突出的,因此人们将那些只能通过电子显微镜才能观察和研究的极微小化石称为超微化石,这类化石的尺寸通常在30到10微米以下,如颗石、盘星石、微锥等。对于上述化石我们将在后面的部分再加以较详细的介绍。

亚化石和假化石

有时,我们从媒体那儿听到在某地发现了六千年以前的人类化石这类的报导,业内专家也如此称呼。但只要细致地研究就会发现这些所谓的化石并未完全石化甚至是根本就没有石化,因此从古生物学化石的标准来看,这类东西应当不能算做是化石,人们为了将它们与真正的严格意义上的化石区分开来,将它们称为亚化石、假化石、可疑化石等。

1.亚化石 这是指生物体骨骼中的有机质因年代久远均已散失或挥发但却没有石化摹盎薄R话愕厮担腔窃诘谒募腿率酪院蟛判纬傻摹?br> 2.假化石
顾名思义,这类所谓化石根本就不是什么化石,一般是因人们的错觉误成的,如一些矿物在某种非常特殊的环境中形成奇特形状的结晶,或者一些岩石极巧合的纹理,或者由于侵蚀作用形成的"酷似"形等。假化石最大的特点是它们经研究后根本不具有任何生命体的痕迹,完全是自然界的无机物。(右上为亚化石,右下为假化石)

3.可疑化石
对于那些经研究仍无法确定其真假的"形似"物人们暂时将它们归成一类,称之为可疑化石,这类东西将随着人们认识的拓宽和研究的深入最终得到确认,或是真化石,或是假化石。

点击请看活化石和孑遗

化石的研究涉及到两大类不同的学科,即地质学和生物学。在地质学中,化石的研究是历史地质学、古生物学、古地理学(历史构造学、断代史)中不可缺少的组成部分,通过化石的研究,我们可以了解到古气候、古地理、古生态环境,还能对地层层序进行时间上的定位;在生物学中,古生物学是类群生物学科中的一个重要分支,其中的化石研究是其唯一的对象,通过研究(包括传统的古生物化石分类描述和现代的电镜超微化石研究),对生命的起源、生物的进化、环境对生物的影响及生物的分类系统榷加凶攀种卮蟮囊庖澹ū菊舅婕暗幕难芯糠矫嬷饕俏粕镅У模?br>
需要强调的是,在一万年以前有些就是现生种的化石,对于这一类化石将不纳入到隶属于古生物学的范畴。事实上我们这里所说的一万年的划分界限完全是人为的,我们还可以做其它的划分,比方说五千年,但目前世界上约定俗成的做法是以全新世(约开始于一万年前)以前的生物才可算史前生物。

1.标准化石
这是指特征显着、延续时间较短但分布较广、且数量多且比较容易发现的化石,人们通常用它们来作为划分对比地层的重要依据。属于标志性化石之一。

2.指相化石
在不同的生物或生物组合中,有些对生活环境、生存的自然地理条件有比较严格的要求,这类生物形成的化石就是指相化石,人们通常以这些生物所形成的化石来推断出当时各地的环境条件,而且数据相当准确。属于标志性化石之一。

3.带化石 这是指在地层学中可以用来作为划分最小地层单位的生物带的依据的化石。

4.持久化石 有些进化极缓慢的生物在时间跨度上比较大,其化石延续时间很长,人们将这类化石称为持久化石。

5.化石钟(古生物钟)
我国学者马廷英在研究现代珊瑚时于1933年首次提出古生代四射珊瑚外壁上有反映气候季节变化的生长线,三十年后美国古生物学家研究古珊瑚时计算出当时一年的月数数和每天的小时数。人们将这些能推算出古地球公转速度和自转速度的化石称为古生物钟或化石钟。

生物的分类系统是一个非常复杂的问题,在这个问题上,古今中外存在着很大的差异,有一些还存在着激烈的争议。在现代生物分类系统上,本站采用了我国着名生物学家陈世骧先生的六界分类系统,而在化石分类方面,由于资料来源原因,本站采用的是五界分类系统,即将其分为原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界。

按国际上一般的分类标准,界下依次分门、纲、目、科、属、种等。科学家为研究的方便,在以上这些基本划分之中还加入了一些辅助单位,本站约定,按现代生物学这些分类单位称"总"的(如总科、总目)在古生物学中称"超",如超门、超纲、超目、超科等,另外还有"亚"的分类单位则古今相同。

又因从化石来看我们不能判断是否存在生殖隔离,因此分类着重以下特征:

1.共同的形态特征;

2.构成一定的居群;

3.居群有一定地理范围的分布。

在没有更进一步的细节可供说明或解释,根据以上三种特征判明的化石种,可视为古生物的自然分类单元,并具有相对可靠的客观性。

在分类中还有一种被称为"形态种"的,它和自然单元存在着区别,具体地说就是某些化石种仅根据生物体的某些部分的形态来确定,或经详细研究发现在同一种名下记述了分属于不同分类单位的部分生物体,或同一分类单位具有几种形态但被分别给予了独立的种名。补充说明一下,在"属"中也有相似的情况。

化石分类与现代生物学分类不同的地方还有,在现代生物学分类中,最低的分类单位仅为地理亚种,而化石分类(或古生物学分类)中还有年代亚种,这是指同一种内,在不同时代分布上其形态特征不同的种,在此基础上由年代亚种进一步发展可产生年代种。

6、古生物化石初探

中国观赏石·义县

一亿多年前义县的生态环境

距今约1.4亿年前,辽宁西部一带气候温暖潮湿、地形起伏、河溪纵横,发育有较大的淡水湖泊,陆地植物与水生植物茂盛,为包括鸟类在内的各种动物创造了良好的生存环境,保证了整个生态系统的良性循环和发展。那时,湖中生活着数量丰富的狼鳍鱼、虾和叶肢介,水生昆虫和某些昆虫的幼虫也在水中嬉戏,满洲龟在湖中怡然地游动,岸边树丛中生活着的大量鸟类在捕食昆虫及啄取植物的种子,湖面上不时地掠过一只翼龙,远处较高的山地上有几只小型鹦鹉嘴龙……食物链的平衡使各种动物都得到了较大的发展。区内火山不时地喷发,一方面造成大量生物死亡,一方面给植物生长提供了养分。在火山间歇期,植物茂密生长,自然环境更新变换,使动物界得到了大发展。正是这样的古生态环境,使义县地区成为化石资源的“宝库”。

中国观赏石·义县

义县化石资源的科研价值与观赏价值

义县地区中生代地层出露广、发育全,动植物化石十分丰富。目前已发现的主要化石产地分布于7个乡镇、22个自然村,已发现的主要化石门类有爬行类、鸟类、昆虫类、植物等20余个。其中杨氏锦州龙化石为辽宁省内目前发现的最大的禽龙类化石,中华神州鸟被雕塑成锦州市福德广场标志性建筑物。世界首件翼龙胚胎化石产自金刚山化石产地,这一发现,解开了翼龙是胎生还是卵生的科学之谜。2006年5月,在城关乡下石洞村发现一处木化石群落,该木化石群的发现极好地展示了原始森林景观,现已被县政府列为重点保护与开发的观赏石景区之一。这些化石不仅在研究地质发展史和古生物、古气候的演化方面具有重要的科研价值,同时也具有极高的观赏价值。

辽西早白垩世生态环境再造图

义县发现的重要化石

离龙类蛋化石

发现于头台乡白台沟村的白台沟潜龙标本保存的11个蛋化石分布于潜龙骨架的两侧。这些蛋化石在大小和形态上区别较大,一些呈椭圆形、亚圆形,而另一些则呈亚三角形和不规则形态;其中最大的蛋为椭圆形(2.5厘米×1.7厘米),最小的为亚三角形(1.6厘米×1.2厘米)。这些蛋的周围都没有硬的壳及任何可推测其硬壳曾经存在的结构,因此,这些蛋应该为软壳蛋。

带有胚胎的白台沟潜龙化石

翼龙类蛋化石

这枚特殊的翼龙蛋化石蛋体呈椭圆形,长轴53毫米,短轴41毫米。它保存了几乎完整关联的翼龙胚胎骨架,甚至可清晰地看到软组织印记。蛋中胚胎的一些特征,如显著异化的超长第四指、具有发达的三角脊的肱骨等,表明其无疑属于翼龙。根据胚胎上骨骼发育的状况判断,这具翼龙胚胎将来很可能发育成一只中型或大型翼龙。

翼龙胚胎复原图

翼龙胚胎化石

反鸟类胚胎正模

反鸟类胚胎

胚胎的骨骼十分完整,躯体蜷缩成团,头部很大,脚爪大而弯曲。依据胚胎保存的姿态等特点推测,这一原始胚胎处于胚胎发育的最后阶段,已经临近出壳。根据保存的骨骼特征,判断这一鸟类胚胎属于中生代最常见的反鸟类,为小型的树栖性种类。在这一发现之前,世界上发现的最早的鸟类胚胎化石来自晚白垩世的地层,不仅骨骼不完整,而且也没有羽毛保存。这一新的发现,代表了迄今发现的时代最早、保存最为完整的鸟类胚胎化石。这不仅对研究鸟类胚胎发育模式的进化具有重要意义,而且还可能包括许多有关羽毛起源进化的重要信息。

反鸟类胚胎复原图

杨氏锦州龙化石

杨氏锦州龙

2000年10月,在头台乡白台沟村发现一大型恐龙化石。经专家鉴定,定名为杨氏锦州龙(为纪念中科院院士杨钟健而命名)。该标本长约4.5米,高2.5米。是目前辽宁省境内发现的保存完整的最大一枚恐龙化石。它的发现对禽龙类起源与演化问题的研究有重要科研价值。

杨氏锦州龙复原图

恐龙挖掘现场

发掘中的恐龙胸部化石

杨氏锦州龙化石局部

中华神州鸟正型标本

中华神州鸟

2002年春,在早白垩世地层中产出了一块保存完整的小型兽脚类“恐龙”化石。中国地质科学院地质研究所季强博士等人根据新化石的肩带、腰带、四肢、羽毛发育等特征,认为新发现的“恐龙”真正具有了一定的飞行能力,应归于初鸟类,将其正式命名为中华神州鸟,代表了恐龙向鸟类演化过程的中间环节。

这一发现,除德国始祖鸟外,在世界上尚属首次。为进一步研究鸟类的起源和早期演化,鸟类的定义,鸟类的飞行起源,羽毛的起源和演化等重大科学问题提供了十分难得的古生物材料。

中华神州鸟复原图

木化石王

木化石王

2006年5月,在义县城关乡下石洞村发现一处木化石群落,其中最大一棵已出露部分长达10米,直径约2米,被当地人称为“木化石王”。

挖掘现场

中国观赏石·义县

7、网友称在济南发现疑似古生物化石,通常化石都是什么样的?

化石的样式很多,但大多数都是石头结构,或者琥珀结构的,而化石是什么样的通常取决于化石形成的过程。

化石是如何形成的是一个很大的问题,研究化石是如何形成的这个学科叫做埋藏学每个地方的化石都有其独特的埋藏学特征,当然所有的化石在一起也有一定的埋藏学共性。生物的身体和生物必须有骨骼、牙齿、外壳、干茎、叶脉、孢子、花粉等硬体。当然,也有非常例外的情况非常例外的情况。快速埋藏生物死亡后,活着的时候因为特殊的原因很快就埋藏起来了,所以很好地避免了分解、机械和化学的作用,保持了良好的作用。

漫长的岁月石化作用本身是一个非常漫长的过程,在这个过程中当场埋藏,地壳活动比较稳定的情况下,这种情况下的化石一般丰富,化石形体也比较完整,如着名的北美沥青坑化石群的异地埋藏,生物死亡后形成。

地壳中保存的属于古地质年代的动物或植物的遗体、遗物或生物留下的痕迹叫化石。动物化石包括“肉质化石”和“骨质化石”。由于冰河运动、地壳变迁等原因,地球生物被迅速埋藏于地下,经过亿万年的演变,生物硬体部才被保存下来。但躯体肉质软组织 (包括耳朵、内脏器官)演变为化石的可能性微乎其微,在自然环境下很容易被微生物腐蚀溶化,所以很难形成实体肉化石,因存世量少极具收藏价值。有学者发现的“耳朵”化石,使我们清楚了解到地球上确实有“肉化石”存在,是人类自然科学史上的一次重大发现。

首先,几乎所有的化石都有一个埋藏的过程,这是大前提。一个没有被沉积物掩埋的生物是不会形成化石的,它的遗骸会被分解者分解,然后在自然风化下消失得无影无踪,所以被沉积物掩埋是很重要的。水生生物最初生活在水中,这原本是一种沉积环境而不是剥蚀环境。与陆地上的生物相比,更容易形成化石。陆生生物要么死于水中,要么需要被运输到沉积环境(湖泊、海洋、沼泽等)。)死后受外力。当然,这里的沉积物并不局限于水体中形成的沉积物,也可以是火山灰、冰川或沙漠中的沙丘。所有能够埋藏生物、形成岩石的沉积物,只要后来没有风化剥蚀,都可以形成化石。所以,埋藏是化石形成的前提。

8、为什么古生物的遗体有些成了化石,有些成了石油

化石是存留在岩石中的古生物遗体、遗物或遗迹,最常见的是骨头与贝壳等。
化石,古代生物的遗体、遗物或遗迹埋藏在地下变成的跟石头一样的东西。研究化石可以了解生动物的演化并能帮助确定地层的年代。保存在地壳的岩石中的古动物或古植物的遗体或表明有遗体存在的证据都谓之化石。从一古时候到现在都有化石出现。
简单地说,化石就是生活在遥远的过去的生物的遗体或遗迹变成的石头。在漫长的地质年代里,地球上曾经生活过无数的生物,这些生物死亡之后的遗体或是生活时遗留下来的痕迹,许多都被当时的泥沙掩埋起来。在随后的岁月中,这些生物遗体中的有机质分解殆尽,坚硬的部分如外壳、骨骼、枝叶等与包围在周围的沉积物一起经过石化变成了石头,但是它们原来的形态、结构(甚至一些细微的内部构造)依然保留着;同样,那些生物生活时留下的痕迹也可以这样保留下来。我们把这些石化了的生物遗体、遗迹就称为化石。从化石中可以看到古代动物、植物的样子,从而可以推断出古代动物、植物的生活情况和生活环境,可以推断出埋藏化石的地层形成的年代和经历的变化,可以看到生物从古到今的变化等等。
化石有三叶虫化石,植物化石,贝壳化石,足印化石,恐龙化石,鱼化石等。
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114 浏览348402019-11-14
化石是怎么形成的
形成条件:虽然一个生物是否能形成化石取决于许多因素,但是有三个因素是基本的:(1)有机物必须拥有坚硬部分,如壳、骨、牙或木质组织。然而,在非常有利的条件下,即使是非常脆弱的生物,如昆虫或水母也能够变成化石。(2)生物在死后必须立即避免被毁灭。如果一个生物的身体部分地被压碎、腐烂或严重风化,这就可能改变或取消该种生物变成化石的可能性。(3)生物必须被某种能阻碍分解的物质迅速地埋藏起来。而这种掩埋物质的类型通常取决于生物生存的环境。海生动物的遗体通常都能变成化石,这是因为海生动物死亡后沉在海底,被软泥覆盖。软泥在后来的地质时代中则变成页岩或石灰岩。较细粒的沉积物不易损坏生物的遗体。在德国的侏罗纪的某些细粒沉积岩中,很好地保存了诸如鸟、昆虫、水母这样一些脆弱的生物的化石。其他情况:人们已知道,由附近火山落下的火山灰曾覆盖过整片森林,在森林化石中有时还可见到依然站立的树,以很好的姿态被保存下来。流沙和焦油沥青通常也能迅速把动物掩埋起来。焦油沥青的行为好象一个捕获野兽的陷井,又象防腐剂能阻止动物坚硬部分的分解。洛杉矶的兰乔?拉?布雷(Rancho laBrea)沥青湖由于在其中发现许多骨化石而闻名了,在其中发现的骨化石包括长着锐利牙齿的野猪、巨大的陆地树獭以及其它已经绝灭的动物。在冰期生存的某些动物的遗体被冻结在冰或冻土之中。显然,被冰冻的动物有的可以保存下来。虽然地球上曾有众多的人们并不知道的生物生存过,而只有少数生物留下了化石。然而,使生物变成化石的条件即使都满足了,仍然还有其它原因使得某些化石从未被人们发现过。例如,很多化石由于地面剥蚀而被破坏掉,或它的坚硬部分被地下水分解了。还有一些化石可能被保存在岩石中,但由于岩石经历了强烈的物理变化,如褶皱、断裂或熔化,这种变化可以使含化石的海相石灰岩变为大理岩,而原先存在于石灰岩中的生物的任何痕迹会完全或几乎完全消失。还有很多化石则存在于无法获得来进行研究的沉积岩层中,也还有很好出露于地表的含化石的岩石分布在世界上的某些地方,却没有进行地质学研究。另外一个很普遍的问题是,可能由于生物的残体变成碎片或保存得很差,而不能充分显示出该生物的情况。再者,当我们向过去回溯的时间越古老,化石记录缺失的时间间隔越长。岩石越老,受到破坏性力量的机会就越多,化石也就越加不可辨认。而且由于较古老的生物和今天的生物不同,因而对它们进行分类就很困难,这一情况使问题进一步复杂化了。然而,尽管如此,大量保存下来的生物化石仍为我们认识过去提供很好的记录。动物和植物变成化石可以通过很多不同途径,但究竟通过那种途径,通常取决于:(1)生物的本来构成(2)它所生存的地方(3)生物死后,影响生物遗体的力。大多数古生物学家认为生物残体的保存有四种形式,每一种形式取决于生物遗体的构成或者生物遗体所经历的变化。生物的本来的柔软部分只有当它被埋在能够阻止其柔软部分分解的介质中时,才能得以保存。这种介质有冻土或冰,饱含油的土壤和琥珀。当生物在非常干燥的条件下变成木乃伊,也能保存它的身体上本来的柔软部分。这种情况一般只发生于干旱地区或沙漠地区,并且在遗体不被野兽吃掉的情况下。大概动物柔软部分的化石得以保存的最着名的例子是在阿拉斯加和西伯利亚。在这两个地区的冻原上发现的大量的冻结的多毛的猛犸遗体——一种绝灭的象。这些巨兽有的已被埋藏达25000 年。当冻土融解,猛犸的遗体就暴露出来。也有些尸体保存得很不好,当它们暴露出来时,其肉被狗吃了,其长牙被象牙商倒卖。猛犸象的毛皮现在在很多博物馆展览,有的把猛犸象的肉体或肌肉放在乙醇中保存。生物身体的柔软部分在东波兰的饱含油的土壤中也发现到,在这里有保存很好的一种绝灭的犀牛的鼻角、前腿和部分皮。在新墨西哥州和亚利桑那州的洞穴中和火山口里发现了地树獭的天然形成的木乃伊。这里的极端干燥的沙漠气候能够使动物的软组织在腐烂之前就全部脱水,并能保存部分的皮、毛、腱、爪等。生物变成化石的更有趣和不寻常的一种方式就是在琥珀中保存。古代的昆虫可被某些针叶树分泌出的粘树胶所捕获。当松脂硬结后并进一步变成琥珀,昆虫便留在其中。有些昆虫和蜘蛛被保存得非常好,甚至能在显微镜下研究它的细毛和肌肉组织。虽然生物体的软组织的保存形成了一些有趣的和令人叹为观止的化石,但这种方式形成的化石是相对罕见的。古生物学家更经常地是研究保存在岩石中的化石。生物体上的硬组织也能被保存下来。差不多所有的植物和动物都拥有一些硬部分,例如蛤、蚝或蜗牛;脊椎动物的牙和骨头;蟹的外壳和能够变成化石的植物的木质组织。生物体的坚硬部分由于是以能抵抗风化作用和化学作用的物质构成的,所以这类化石分布的较普遍。无脊椎动物例如蛤、蜗牛和珊瑚等的壳是由方解石(碳酸钙)组成的,其中很多没有或几乎没有发生物理变化而被保存下来。脊椎动物的骨头和牙以及许多无脊椎动物的外甲含有磷酸钙,因为这种化合物抵抗风化作用的能力非常强,所以许多由磷酸盐组成的物质也能保存下来,如曾发现一枚保存极好的鱼牙。由硅质(二氧化硅)组成的骨骼也具有这种性质。微体古生物化石的硅质部分和某些海绵通过硅化而变成化石。另一些有机物具有几丁质(一种类似于指甲的物质)的外甲,节足动物和其它有机物的几丁质外甲可以成为化石,由于 它的化学成分和埋葬的方式,使这种物质以碳的薄膜的形式而保存下来。碳化作用(或蒸馏作用)是生物埋葬之后在缓慢腐烂的过程中发生的,在分解过程中,有机物逐渐失去所含有的气体和液体成分,仅留下碳质薄膜。这种碳化作用和煤的形成过程相同。在许多煤层中可以看到大量的碳化植物化石。在许多地方,植物、鱼和无脊椎动物就是以这种方式保存下它们的化石。有些碳的薄膜精确地记录了这些生物的最精细的结构。化石还可以通过矿化作用和石化作用而保存下来。当含矿化的地下水把矿物沉淀于生物体的坚硬部分所在的空间时,使得生物的坚硬部分变得更坚硬、抵抗风化作用的能力更强。较普通的矿物有方解石、二氧化硅和各种铁的化合物。所谓置换作用或矿化作用是生物体的坚硬部分被地下水溶解,与此同时其它物质在所空出来的位置上沉淀下来的过程。有些置换形成的化石的原始结构被置换的矿物所破坏。不仅动植物的遗体能形成化石,而且表明它们曾经存在过的证据或踪迹也都能形成化石。痕迹化石能提供有关该生物特点的相当多的情况。很多壳、骨、叶以及生物的其它部分,都能以阳模和阴模的形式保存下来。如果一个贝壳在沉积物硬化成岩之前就被压入海底,它的外表特征就会留下压印(阴模)。如果阴模后来又被另外一种物质充填,就形成阳模。阳模能显示出贝壳本来的外部特征。外部阴模显示的是生物体硬部分的外部特征,内部阴模显示的是生物体坚硬部分的内部特征。一些动物以痕、印、足迹、孔、穴的形式留下了它们曾经存在的证据。其中如足迹,不仅能表明动物的类型,而且提供了有关环境的资料。恐龙的足迹化石不仅揭示了它的足的大小和形状,还提供了有关它的长度和重量的线索,留有足迹的岩石还能帮助确定恐龙生存的环境条件。世界上最着名的恐龙足迹化石发现于得克萨斯州索美维尔县罗斯镇附近的帕卢西河床中的晚白垩纪石灰岩中,年代大约在1.1 亿年前。留有恐龙足迹的大的石灰岩板被运到全世界的博物馆中,成为这种巨大爬行动物的哑证据。无脊椎动物也能留下踪痕。在许多砂岩和石灰岩沉积层的表面可以看到它们的踪迹。无脊椎动物的踪痕既有简单的踪迹,也有蟹及其它爬虫的洞穴。这些踪痕提供了有关这些生物的活动方式和生活环境的证据。洞穴是动物为着藏身觅食而在地上、木头上、石头上以及其它能打洞的物质上打出的管状或圆洞状的孔穴,后来若被细物质充填,就可能得以保存下来。打出该洞穴的动物的遗体偶尔也能在充满洞中的沉积物中找到。在松软的海底,蠕虫、节肢动物、软体动物以及其它动物都可留洞穴。某些软体动物,如凿船虫——一种钻木的蛤、石蜊(Litho- domus)——一种钻石的蛤,它们的洞穴化石和钻孔化石也常常能被发现。在人们所知的最古老的化石之中,有管状构造,据认为这种管状构造是蠕虫的洞穴。在许多最古老的砂岩中,就有这种管状构造。钻孔是某些动物为了觅食、附着和藏身而打的洞。钻孔经常出现在化石化的贝壳、木头和其它生物体的化石之上。钻孔也是一种化石。象钻孔蜗牛这种食内动物就能穿过其它动物的壳来钻孔以吃食其软体部分。许多古代软体动物的壳上可见到象是钻孔蜗牛打的整齐的洞。化石对于追溯动植物的发展演化是有用的,因为在较老的岩石中的化石通常是原始的和较简单的,而在年代较新的岩石中的类似种属的化石就要复杂和高级。某些化石作为环境的指示物是很有价值的。例如造礁珊瑚似乎总是生活在与今天相似的条件下。因此,如果地质学家找到了珊瑚礁化石——珊瑚最初被埋藏的地方,就可以有理由地认为,这些含有珊瑚的岩石形成于温暖的相当浅的海中。这就使得勾画出史前时期海的位置及范围成为可能。珊瑚礁化石的存在还可指示出古代水体的深度、温度、底部条件和含盐度。化石的一个更重要的用途是用来进行对比——确定若干岩层间彼此相互关系的密切的程度。通过对比或比较各岩层所含的特征化石,地质学家可以确定一个特定区域的某种地质建造的分布。有的化石在地质历史上生存的时间相当短,然而在地理分布上却相当广泛。这种化石被称为指示化石。由于这种化石通常只是和某一特定时代的岩石共生,所以在对比中特别有用。微体生物的化石对于石油地质工作者作为指示化石特别有用。微体古生物学家(研究微体古生物的学者)通过对从钻孔中取得的岩心进行冲洗、将微小的化石分离出来,然后在显微镜下进行研究。通过对这些细小的古生物遗体的研究所获得的资料对于判断地下岩层的年代和储油的可能性是非常有价值的。微体古生物化石对于世界油田之重要可从某些储油地层用某些关键的有孔虫的属来命名这一点见其一斑。其它微体古生物化石,例如:介形虫、孢子和花粉,也被用来确定世界其它许多地区的地下岩层。虽然植物化石对于指示气候十分有用,但用于地层对比就不很可靠。植物化石提供了许多有关整个地质时代的植物演化的资料。
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化石都是由古代生物遗体形成的吗
不全是。通过化石的定义你就明白了 化石的定义:由于自然作用在地层中保存下来的地史时期生物的遗体、遗迹,以及生物体分解后的有机物残余(包括生物标志物、古DNA残片等)等统称为化石。分为实体化石、遗迹化石、模铸化石、化学化石、分子化石等不同的保存类型。
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古生物的古生物化石
古生物化石是指人类史前地质历史时期形成并赋存于地层遗迹,包括植中的生物遗体和活动物、无脊椎动物、脊椎动物等化石及其遗迹化石。它是地球历史的见证,是研究生物起源和进化等的科学依据。古生物化石不同于文物,它是重要的地质遗迹,是中国宝贵的、不可再生的自然遗产。 地质历史时期的古生物遗体或遗迹在被沉积埋藏后可以随着漫长地质年代里沉积物的成岩过程石化成化石。但是,并不是所有的史前生物都能够形成化石。化石的形成过程及其后期的保存都要求一定的特殊条件。化石的形成及保存首先需要一定的生物自身条件。具有硬体的生物保存为化石的可能性较大。无脊椎动物中的各种贝壳、脊椎动物的骨骼等主要由矿物质构成,能够较为持久地抵御各种破坏作用。此外,具有角质层、纤维质和几丁质薄膜的生物,例如植物的叶子和笔石的体壁等,虽然容易遭受破坏,但是不容易溶解,在高温下能够炭化而成为化石。而动物的内脏和肌肉等软体容易被氧化和腐蚀,除了在极特殊的条件下就很难保存为化石。化石的形成和保存还需要一定的埋藏条件。生物死亡后如果能够被迅速埋藏则保存为化石的机会就多。如果生物遗体长期暴露在地表或者长久留在水底不被泥沙掩埋,它们就很容易遭到活动物的吞食或细菌的腐蚀,还容易遭受风化、水动力作用等破坏。不同的掩埋的沉积物也会使生物形成化石并被保存的可能性及状况产生差别。如果生物遗体被化学沉积物、生物成因的沉积物和细碎屑沉积物(指颗粒较细的沉积物)所埋藏,它们在埋藏期就不容易遭到破坏。但是如果被粗碎屑沉积物(指颗粒较粗的沉积物)所埋藏,它们在埋藏期间就容易因机械运动(粗碎屑的滚动和摩擦)而被破坏。在特殊的条件下,松脂的包裹和冻土的掩埋甚至可以保存完好的古生物软体,为科学家提供更为全面丰富的科学研究材料,琥珀里的蜘蛛和第四纪冻土中的猛犸象就是这样被保存下来的。时间因素在化石的形成中也是必不可少的。生物遗体或是其硬体部分必须经历长期的埋藏,才能够随着周围沉积物的成岩过程而石化成化石。有时虽然生物死后被迅速埋藏了,但是不久又因冲刷等各种自然营力的作用而重新暴露出来,这样它依然不能形成化石。沉积物的成岩作用对化石的形成和保存也很有影响。一般来说,沉积物在固结成岩过程中的压实作用和结晶作用都会影响化石的形成和保存。其中,碎屑沉积物的压实作用比较显著,所以在碎屑沉积岩中的化石很少能够保持原始的立体状态。化学沉积物在成岩中的结晶作用则常常使生物遗体的微细结构遭受破坏,尤其是深部成岩、高温高压的变质作用和重结晶作用可以使化石严重损坏,甚至完全消失。 18、19世纪之交,博物学家通过对化石的观察发现,越古老的地层中的化石生物与现代生物的面貌差别越大,越年轻的地层中的化石生物与现代生物的面貌差别越小。这一发现为生物进化论思想的产生直接提供了启迪。随后,一代又一代的科学家通过对不断发现的越来越多的生物化石的研究,根据它们形态特征上的异同将各门类生物之间的亲缘关系了解得越来越清楚。在此基础上,科学家进一步的研究使得我们对各种古生物的生活方式、进化的规律和机制等有了更深入的了解。微体古生物学是20世纪由于工业迅速发展而形成的一个古生物学新分支,主要研究对象是那些微小的化石生物,例如有孔虫、放射虫、几丁虫、介形虫、沟鞭藻和硅藻等门类,以及某些古生物类别的微小器官化石,如牙形石、轮藻和孢粉(植物的孢子和花粉)等。其中,孢粉的研究在划分对比非海相地层(即除了海洋性地层之外的所有其它地层)和研究古气候、古地理和古植被等方面具有特殊的意义。在化石研究的基础上,古生态学家可以通过研究古生物与古环境的相互关系,了解地质历史各时期古生物的生活方式、生活条件、生命活动的遗迹、生物及其器官的形态功能、古生物死亡后的埋藏过程和机理等问题。理论古生物学家通过研究大量的化石资料,探讨物种形成、类别的分异、进化的方式、进化的速率和进化机制等生物进化的规律。古生物地理学家则通过大量化石生物的对比研究来了解地质历史各时期动物群和植物群的地理分布等问题。此外,诸如生物地层学、分子古生物学、古生物化学以及古仿生学等边缘学科的研究也都离不开古生物化石。由此可见,古生物学的方方面面以及相关的一些学科领域的科学研究都离不开古生物化石。除了科学研究之外,化石的审美价值、文化价值和社会价值也很大。许多造型美观的化石即是自然遗产,又是天成的艺术品。国外发达国家许多普通人都是化石的爱好者和收藏家,通过收藏化石,即了解了自然历史等科学知识,又起到了修身养性、陶冶情操的作用;近年来随着中国经济的发展和人民生活水平的提高,也出现了一批化石爱好者和收藏家,他们的活动不仅起到了一定的科学普及效应,而且还在很大程度上促进了古生物学的发展呢。例如,近年来中国辽西发现的许多轰动世界的古生物学大发现,最初或多或少地都与一些化石收藏家有关。不过,中国目前的化石收藏市场还很不规范,私人收藏对科学研究虽然起到了一些正面的积极作用,但是也为乱采滥挖、珍贵化石走私等埋下了隐患。因此,切实可行的有关珍贵化石保护和化石收藏市场规范化的法规和制度必须健全。中国古代先民在几千年前就对化石有所认识,中医里一直把化石作为一种药材——龙骨,用来医治某些疾病。但是龙骨的采挖和药用确实对珍贵的化石资源是一种巨大的破坏。在知识经济时代的今天,应该认识到化石的科学价值和人文价值远远大于其医用价值;而且,龙骨所能够起到的那些医疗作用早已能够被许多新发明的药剂所取代,因此,该到了把龙骨开除出医学界的时候了。 1.实体化石实体化石是由古生物遗体本身的全部或部分(特别是硬体部分)保存下来而形成的化石。在能够避开空气氧化作用和细菌腐蚀作用的特别适宜的情况下,有些生物的遗体能够比较完好地保存而没有显著的变化。例如,西伯利亚发现的一些保存在冻土里的曾经生存在2万5千年前的第四纪的猛犸象,不仅骨骼保存完整,而且皮肤、体毛、血肉、甚至胃里的食物都保存完好。在波兰的斯大卢尼发现的曾经在1万年前不慎掉入沥青湖中的披毛犀的整体化石是迄今所知的最完整脊椎动物动物化石。在中国抚顺煤矿形成于始新世至渐新世(大约5600万年前到2300万年前)的煤层里含有大量的琥珀,其中经常保存有完好精美的蚊子、蜜蜂和等昆虫化石和蜘蛛化石。不过,这种没有经过显著化石化作用或只是有一些轻微变化的生物遗体是很少被发现的。绝大多数的生物化石仅仅保留的是其硬体部分,而且都经历了不同程度的化石化作用。所谓化石化作用是指,随着沉积物变成岩石的成岩作用,埋藏在沉积物中的生物遗体而经历了物理作用和化学作用的改造,但是仍然保留着生物面貌及部分生物结构的作用。化石化作用一般包括矿物质填充作用、交替作用和升馏作用等几种方式和过程。举例来说,无脊椎动物的硬体结构间或多或少留有一些空隙,比如珊瑚的隔壁间隔、海绵的沟系、有孔虫的房室、一些贝壳多孔而疏松的内层、以及脊椎动物的骨骼。尤其是脊椎动物的肢骨,髓质的有机物分解消失以后留下了中空的部分,在地层下被埋藏日久以后,溶解在地下水中的矿物质(主要是碳酸钙)往往在其孔隙中经重结晶作用变成了较为致密、坚实、并且增加了重量的实体化石。这样的作用就是矿物质填充作用。生物硬体的组成物质在埋藏情况下被逐渐溶解,再由外来矿物质逐渐补充替代的过程称为交替作用。在这个过程中,如果溶解和交替速度相等,而且以分子相交换,就可以保存原来的细微结构。例如世界各地经常发现的硅化木的形成,就是古老树木中的木质纤维被硅质替代,但是年轮和细胞轮廓等细微结构仍然保存下来的结果。而如果交替速度小于溶解速度,生物硬体的细微构造也会被破坏,最终只保留下来原物的外部形态。常见的交替物质有二氧化硅、方解石、白云石、黄铁矿等,相应的过程就可以叫做硅化、方解石化、白云石化和黄铁矿化。升馏作用是指古生物遗体在被埋藏之后,不稳定成分分解、可挥发物质往往首先挥发消失,最后只留下炭质薄膜而保存下来的过程。这个过程也成为炭化。例如,笔石骨骼成分为几丁质,埋藏条件下经升馏作用后,氢、氮、氧等元素挥发消逸,仅仅留下碳质薄膜。再如,植物的叶子主要成分是碳水化合物,经过升馏作用后往往也只有碳质保存成了化石。实体化石保存了古生物遗体的全部或部分,所以一般来说可以为科学家提供最为详尽的古生物身体形态结构信息,因此是古生物学研究中最主要的材料。2.模铸化石古生物学家把古生物遗体留在岩层或围岩中的印痕和复铸物称为模铸化石,它们可以根据与围岩的关系被分为5种类型:印痕化石、印模化石、模核化石、铸型化石和复合模化石。印痕化石是生物遗体(主要是软体部分)因陷落在细碎屑沉积物或化学沉积物中所留下的印痕。腐蚀作用和成岩作用虽然使得遗体本身被破坏,但是印痕却保存了下来,而且这种印痕还常常可以反映该生物的主要特征。腔肠动物的水母印痕、蠕虫动物的印痕以及植物叶子的印痕等都属于印痕化石。印模化石包括外模和内模两种。外模是古生物遗体坚硬部分(例如贝壳)的外表面印在围岩上的印痕,能够反映原来生物外表的形态及构造特征;内模是壳体的内表面轮廓构造留下的印痕,能够反映该生物硬体的内部形态及构造特征。例如,双壳类的两瓣壳往往是分散保存的,当它们被沉积物掩埋之后,沉积物经成岩过程固结成了岩石,而壳体有时被水溶解,但是却在围岩与壳的外表面的接触面上印下了外模,同时在围岩与壳的内表面的接触面上印下了内模。模核化石分为内核和外核两种。当腕足动物和某些双壳类动物死亡之后,它们的贝壳经常两瓣完整地被埋藏起来,其内部空腔也被沉积物填充,在固结以及壳体被溶解之后,内部留下一个实体即称为内核。如果壳内没有被沉积物填充,当贝壳溶解后就会在围岩中留下一个与壳大小相等、形状一致的空间;这个空间如果再经过充填,又会形成一个与原来的壳大小相等、形状一致但是成分均一的实体,这样的实体就被称为外核。当贝壳被沉积物掩埋并且已经形成外模和内核之后,壳质有时会全部溶解,然后又被另外某种矿物质填充,使得填充物象铸造的模型一样保留了原来贝壳的原形和大小,这样就形成了铸型化石。内模和外模重叠在一起的模铸化石称为复合模化石。当贝壳埋藏在沉积物中并形成内模和外模之后,如果贝壳随后被溶解而在围岩内留下了空隙,而后由于岩层的压实作用而使外模与内模重叠在了一起,复合模化石就形成了。3.遗迹化石保留在岩层中的古生物生活时的活动痕迹及其遗物叫做遗迹化石。其中,古生物的遗物又可以成为遗物化石。遗迹化石很少与留下遗迹的古生物实体化石同时保存,因此很难确定两者之间的对应关系。遗迹化石能够充分说明地质历史时期某些生物的存在及其生活方式,它们使古生物留下的记录更加丰富,给我们提供了更加全面地了解古生物的线索。最吸引人的遗迹化石当属脊椎动物的足迹,根据足迹的大小、深浅和排列情况,科学家能够推测留下这些足迹的古动物的身体是重还是轻、行走的步态是漫步、快跑还是跳跃。根据足迹上有爪印还是有蹄印,科学家可以推断这些动物是肉食者还是植食者。坐落在北京动物园附近的中国古动物馆内就珍藏着许

与古生物软组织化石相关的内容