古生物化石（古生物化石有哪些）

古生物化石是地质历史时期的生物遗体和遗迹形成的。生命是由简单到复杂、由低级到高级、由水生到陆生进化演化的（图1.12）。古生物化石为地球生命、生物阶段性发展提供了佐证。地球已有46亿年的历史，当地球发展到一定阶段，化学作用进化进展到一定水平，生命才随之产生。最初生命大概是36亿年前出现，由于古老生命很难形成一般化石，难以取得可靠证据。地球上发现的最早的具有细胞的可靠化石形成于35亿年前（图1.13），生物处于原核生物（细菌和蓝藻）阶段。化石证明，至少在27亿年前，生物发展就完成了由原核到真核的转变，进而由异养的细菌和自养的蓝藻组成的两极生态系统发展为菌类、植物、动物三极生态系统。这个生态系统是相互依赖、和谐发展的。菌类依靠植物生存，植物又依靠菌类的营养生长，动物是自然界的消费者，虽说没有动物，植物和菌类仍能存在，但是没有动物，生物界不可能像现代这样丰富多彩，而将长期停留在低级水平。

图1.12 地质年代及生物演化（据沙金庚，2009）

图1.13 35亿年前地球最古老生物化石（据陈均远，2004）

据研究，在寒武纪大爆发之前存在着一次全球大冰期，开始于距今7亿多年前，大约到了6亿年前才最后结束。这个时期地表平均温度在零下50℃以下，整个海洋覆盖大约厚2～3km的冰层，地球就像一个大“雪球”，有人将这个地球事件称为“雪球事件”、“雪球地球事件”。

“雪球地球事件”虽然对地球原有的生物及其生态系统带来了巨大的破坏作用，但其后的环境变化却为真核生物的大发展带来了契机。冰期之后温暖的浅海、多样化的生态空间、富含磷和其他无机盐的海水、含氧量的升高，以及生物遗传物质的快速变异，这些都是真核生物多样性发生的必要条件，也就为新元古代和寒武纪时代之交出现的四次生物大辐射（图1.14）提供了背景条件。

图1.14 生物四次大辐射（据陈均远，2004）

动物世界从多样性的黎明到寒武纪大爆发的5000多万年时间内，先后共发生了四次辐射，分别为：发生于前寒武纪的瓮安大辐射、伊迪卡拉大辐射，组成寒武纪大爆发的梅树村大辐射和帽天山大辐射。

我国贵州省贵阳市东北的瓮安，因瓮安动物群的发现成为动物黎明之乡。在瓮安陡山沱组含磷段岩层中，保存了不计其数的动物卵和胚胎化石（图1.15）。这些化石表明瓮安一带浅海海域在5.8亿年前曾经是充满着无限生机的生命乐园，这个乐园成为以后将近6亿年生命长河的伟大源头。

图1.15 产自贵州瓮安陡山沱组瓮安含磷段线虫状早期卵裂阶段胚胎化石（据陈均远，2004）

发生于5.8亿年前的瓮安大辐射，导致了生物多样性的诞生，迎来了动物世界黎明的曙光，揭开了动物世界崛起的序幕。

澳大利亚距今5.5亿年前的伊迪卡拉动物化石群中发现有水母、水螅、珊瑚、环节动物、节肢动物等化石，它证明了动物是地球上最后出现的一类生物。

图1.16 梅树村大辐射的“小壳动物”化石（据陈均远，2004）

云南晋宁地区梅树村，大量毫米级小型片状或刺状骨骼化石组成的“小壳动物化石群”的发现（图1.16），揭示了云南晋宁地区梅树村距今5.41亿年寒武纪生物大爆发序幕的奥秘。梅树村动物群的特点是，没有三叶虫化石，全部为小壳的化石类型，主要包括归入软体动物门原始类群的软舌螺、腹足、单板、双壳、喙壳类以及分类位置不明的管壳类、骨片类、齿形类、球形类、开腔骨类等，共计10多个类别57属98种。

梅树村大辐射与寒武纪初全球海平面上升有关。海域漫布，菌藻迅速扩张，为草食性和腐食性生物提供了充足的食源，草、腐食生物开始了辐射演化和多样化。进而又诱发了捕食者的复苏和多样化的实现，捕食者和猎物之间互为对立“互动”的关系，构成了无处不在的生物辐射演化力量之环。

图1.17 澄江动物群复原图（据陈均远，2004）

云南澄江地区帽天山，5.3亿年前地层中澄江动物群化石（图1.17），见证了寒武纪生物大爆发主幕——帽天山大幅射，不仅导致了动物各门类和亚门生物分类系统的全面建立，为现代生物多样性的形成构建了框架，而且也为包括人类在内的具有脊梁骨的神奇动物世界的出现开启了窗口。

澄江动物群是寒武纪生命大爆发主幕产物的代表，其保存十分精美的多门类、软驱体构造化石，既包含了较低等的海绵动物、栉水母动物、刺腔动物，更有各种各样的三叶形动物、甲壳形动物、叶足动物、腕足动物，虫类原口动物类群，还产出了棘皮动物的始祖类群古囊类、半索动物、尾索动物、头索动物、真脊椎动物等高等动物类型。

山东古生物化石

由于生物演化的阶段性、进化性、继承性和变异性，特别是不可逆性，故利用古生物化石划分地层、确定地层形成的时代，重塑地球历史，具有十分重要的意义。

有的化石具备时代分布短、特征明显、数量众多、地理分布广泛等条件，极利于地层划分对比，这类能据以确定地质年代的化石，则称为“标准化石”。其中有些重要的标准化石，分布时限更短，可据其在地层中延伸范围或极盛范围，作为生物带的划分依据，这样的化石称为带化石。山东省寒武纪地层以往研究程度比较高，其划分了21个生物带，都是以三叶虫化石为划分依据。

不同的自然地理环境，生活着不同的生物组合或不同特征生物体，也沉积着不同的沉积物，形成不同的沉积相，生物对其生活环境变化的反映较沉积物更为明显，是自然地理环境的最好指示者，如珊瑚化石的存在，指示当时为海洋沉积环境。这些能指示生物生活环境特征的化石，就称为指相化石。

除利用古生物化石划分对比地层、确定地层时代、指示找矿外，有些矿产的形成与生物有直接关系，如煤、石油、天然气等重要能源，实际上就是一类古生物化石。

化石不仅有着重要的科研科普意义，还有着重要的美学意义。山东莱芜市寒武纪地层中的三叶虫化石，尤其是崮山组的蝙蝠虫化石，有的像翱翔的海燕，有的像穿柳的春燕，所以人们便形象地将这种三叶虫化石称为“燕子石”。该化石石质细腻，呈暗绿色，温润如玉。燕子形体清晰，状如浮雕，栩栩如生。人们便选此石为材，借飞燕施以巧技，精雕成砚台、笔筒、印章、石瓶、座屏、壁挂、盆景等工艺品，古朴典雅，独具风趣，倍受当代艺术名流推崇，畅销海内外。山东特别是莱芜的燕子石工艺品在国内外非常有名，独具特色。

自然界的岩石多种多样,按照成因可以划分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。绝大多数古生物化石保存在沉积岩中。

沉积岩，三大岩类的一种，又称为水成岩，是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一。是在地壳发展演化过程中，在地表或接近地表的常温常压条件下，任何先成岩遭受风化剥蚀作用的破坏产物，以及生物作用与火山作用的产物在原地或经过外力的搬运所形成的沉积层，又经成岩作用而成的岩石。

在地球地表，有70%的岩石是沉积岩，但如果从地球表面到16公里深的整个岩石圈算，沉积岩只占5%。沉积岩主要包括石灰岩、砂岩、页岩等。沉积岩中所含有的矿产，占全部世界矿产蕴藏量的80%。

古生物化石，地质学专业术语，指是人类史前地质历史时期形成并赋存于地层中的生物遗体和活动遗迹，包括植物、无脊椎动物、脊椎动物等化石及其遗迹化石。

它是地徕垍头樤球历史的见证，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，是我国宝贵的、不可再生的自然遗产。

古生物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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