第九章 什么是化石

几百万年前，当人类还未出现在地球上时，许许多多种动植物主宰着陆地、海洋，甚至天空。它们一代代繁衍生息。当时构成地球表面物质的硬壳是岩石，关于这些史前生命的记录就保留在了岩石上。科学家们把这些远古居民的遗骸称作化石。但是什么样的东西才被称作化石呢？

“化石”一词来源于拉丁文，意思是“挖出来”。在现代科学中，这个词早期的含义是指任何从地下挖出的有机和无机的东西。这种用法无疑会引起很大的混淆。因为，“任何从地下挖出的东西”可以包括矿物质、岩石或者包含化石在内的任何被埋在地下的实物。由于地质学和化石学（古生物学）的发展，“化石”这个词的定义也随之严格起来了。它仅指曾经生活在地质年代的有机体遗骸或其踪迹遗骸。

几年前，在展示和讲述课上，一个学地质的学生把一只猫和一只老鼠的干尸残骸带到课堂上，他向其他学生担保，他是去年夏天在苏格兰的城堡废墟中发现它们的。确切的证据表明，这只猫是在捕捉老鼠的时候与老鼠一齐死去的。废墟干燥的空气使它们的尸体没有腐烂，并且很完整。尽管尸体很完整，并且人们从中可以得到相关信息，但还是不能把它们归到化石一类中去，这仅仅是因为它们形成的时间还不够长。

1900 年，在东西伯利亚，有一个猎人在追逐一只受伤的鹿时，偶然发现了一只大象的尸体，这只巨兽的部分尸体暴露在一个塌陷的河岸上。猎人的好奇心战胜了恐惧和迷信，于是他走上前去看。当他满意地调查完以后，他折断了一只象牙，然后继续去追那只受伤的鹿。后来他把象牙卖给了一个哥萨克人。买主回到圣彼得堡后说，有人又发现了一只冻死的猛犸象。

皇家科学院尽快组织了一次探险活动。由于地点至少在 3000 英里以外，所以探险队在一年多以后才到达。猛犸象尸体暴露在外的部分已经经历了两个夏天的太阳暴晒而毁坏，而且肉被狼群已经啃过了。最后，当挖掘工作开始时，科学家们高兴地发现尸体的大部分还是完好的。很显然， 这只巨兽掉进了一个大裂缝中，导致臀部骨折了。它疯狂地尝试着爬出裂缝，引起四周的积雪塌陷，以致最后被覆盖身上的雪冻死。

这只猛犸象的胸部有一大块凝结的血块，它的胃里还残留着许多未消化的食物。在它紧闭的牙齿之间也还留有没嚼完的食物，毫无疑问，这是由于猛犸象突然死亡，还没来得及把食物咽下去。后来，在它的血液中发现了冻僵的细菌，说明临死时，它一定受了感染。这只不幸的动物大约死于 4.5 万年以前。猛犸象完整的尸体以及其血液中的细菌可以被称为化

石。为什么呢？因为它们生活在距今大约 1 万年的远古地质年代。

几亿年以前，在宾夕法尼亚州早期一个名为毛赤·长克（Mauch Chunk） 的小镇附近的地方，有一种动物从松软的泥土中爬出。也许它只是喜欢午后的阳光，或者它在为对食物永无止境的需求而奔忙。不管什么理由，它在松软的泥土上都留下了一串完整的足迹。这串足迹经过午后太阳灼热的烘烤后变硬。经过长期的风化、腐蚀作用后，足迹与其他沉积物一起被覆盖、掩埋了起来。后来，进一步的地质运动使泥土变成了一块沉积物岩石，

而那足迹也就被保存了亿万年。这之后，几个地质年代的风化作用剥蚀掉了表层岩石，有几个足印就显露了出来。虽然这只动物的身体没有任何单一部分被保存下来，但这些足迹可以作为几个地质年代存在的证据，被称作化石。

1955 年夏天，一位地质学家及同组人员在犹他州的普赖斯（Price） 附近寻找铀时，发现了一些恐龙的骨头。它们是在侏■纪时代暴露于沙地中的，这说明这只动物生活在 1 亿年以前的沼泽地中，是食草恐龙。其骨头具有放射性，这种情况在铀沉淀物地区很平常。这只恐龙是怎么死的还不太清楚，但事实是它的尸体很快被沉积物覆盖并保存下来。腐蚀作用及时移开了覆盖物，使这一远古年代的动物显露出来。食草恐龙的骨头是化石，因为它绝对生活在远古地质时期。

大约在距离西弗吉亚（Wheeling）城镇的东部 15 英里处，有溪流经过

美国早期的 40 号公路，这里有一个化石植物采矿厂。那里的植物有将近 3 亿年的历史，无疑被称作化石。带波纹印记的植物化石表明植物上有溪流经过。任何人只要看过浅浅的溪岸，就会注意到流水可以在柔软的底层泥土上生出波纹。这种波纹大部分会被变化的水流速度毁坏。然而，波纹被随后的沉积物覆盖并被保存下来。每个地质年代都有水纹被保留下来，其中一些有几十万年之久。在采石厂被发现的水纹及其植物有 3 亿年之久。这些植物当然是化石，由于水纹不是有机物，尽管它也在同样遥远的地质年代生成，但不能被归为化石这一类。泥缝和雨点印痕也是远古年代的常见证据，但和水纹一样，也不是化石。

几年前，一位地质教授在办公室接见了一位带澳大利亚口音、饱经风霜的流浪者。这位客人想知道他拿着的盒子之中有什么，并获得一些专门意见。他打开了 6 层包装纸，每一层都包着一块岩石片。在岩石片中嵌入了一只鸟窝状的鱼的残骸。尽管教授从前见过许多种鱼化石，这些化石还是引起了他的注意，因为每条鱼的有机物被珍贵的蛋白石所替代。鱼眼是最让人激动的——有 1／4 个蛋白石宝石大小，在阳光下反射出彩虹的 7 种颜色。这个澳大利亚人既不肯说出他的发现地点，也不回答教授提出的热情建议——第二天他打鱼时带教授一起去。但他还在澳大利亚其他地方捕鱼⋯⋯

大约 4 亿年前，在欧洲巴尔的半鸟上，生存着一种几乎经常渗流树脂的特殊树种。那时昆虫的活动一定很频繁，因为树汁流下经常沾着一些粗心的昆虫，或者一些飞虫直接飞到这些粘湿的物质上。包裹着昆虫的树脂变硬了，最后发展成为琥珀。琥珀和困在其中的昆虫，被认为是化石，因为它们都是有机的，并且生活在地质时代。

尽管有很多种办法可以保存化石，它们一定会遇到地质时代的有机物变成残骸或标志的条件。这一类包括骨头的最小部分，牙齿或全部骨架、贝壳、叶子或树，印记、铸造物，或者被远古生物包裹的霉菌。

近斯关于化石的参考材料中有“化石燃料”这一词，这些生物圈的污染物起因于煤、油以及自然气体的燃烧。这个术语完全有用，因为每个煤层都有产煤森林的残骸，并且每个储油区的形成都是从成百上千的史前海洋中的极微小生物开始的。甚至连多佛海峡两侧的白色悬崖也是由白垩纪

（拉丁文 creta，为“粉笔”）的海洋植物残骸构成的，这些海洋生物的外壳在显微镜下清晰可见。

古生物只有极微小的一部分被记录保留在了化石上。也许化石并不全面，但毋庸置疑，它对我们的星球在将近 40 万年前就有了生命的进化这一论断提供了证据。