二、化石

（一）古生物与化石

所谓古生物，是指地质历史时期的生物。一般以第四纪全新世开始（距今约 1 万年）作为划分古代生物和现代生物的时间界限。保存在地层中的地质时期的生物遗体、遗物和遗迹，就叫做化石。生物遗体指的是像动物的骨骼、贝壳、牙齿，植物的茎干、花叶、种子等；动物的粪，猿人或古人使用过的石器、骨器等则为生物遗物；而虫迹、足迹，外壳形成的印模、人类祖先用火形成的灰烬等都属于生物遗迹。

古代生物并不是都能在地层中保存下来成为化石，形成化石的只是其中很小的一部分。这是因为化石的形成必须具备一定的条件：

生物死亡后，生物体必须迅速被掩埋，以防止外界的风化和破坏。如果生物体暴露在外，任凭风吹日晒，动物啃咬，遗体就易氧化腐烂或遭受破坏，不易形成化石。一般在滨海、湖泊、洞穴等环境中死亡的生物则较易被掩埋而形成化石。
被掩埋后的生物遗体还要经过充填、交替、蒸馏等不同类型的石化作用才能形成化石。例如动物骨骼、贝壳等硬体的孔隙和细胞组织中，往往被CaCO3、SiO2 等矿物质充填，从而保全原来硬体的形状与构造。这个石化过程要经历相当长的时期。
一般必须具有不易分解的生物硬件，如骨骼、牙齿、贝壳、树干、孢粉等。因为那些肌肉、皮肤等软组织不仅易腐烂分解或被其他动物吞食，而且在地层内受到温度、压力等作用，还会迅速分解、挥发。

可见生物死亡成为化石，并不是一件简单的事。有人做过一些统计，古代生物能够形成化石的比例大约不会超过 5％。也就是说，大部分生物遗体被风化或腐烂掉了。目前已知的保存下来的动植物化石物种，全世界只有 13 万种左右。

如果说文字是记载人类社会历史必不可少的工具，那么化石就是大自然史册的天然记录者。我国北宋著名科学家沈括（公元 1031～1095 年）曾在太行山一带发现岩石中镶着螺蚌壳，他当场解释说：“这里过去是海滨，这些螺蚌壳是古代海洋生物的遗体变成了化石，⋯⋯但今天海洋已距太行山千里之遥了⋯⋯。”精辟地论述了沧桑的科学道理，正确地阐述了研究化石对恢复古地理环境的关系。