① 化石是研究
化石是研究生物进化的重要的直接的证据,通过对化石在地层中出现的顺序的研究,能够比较直观地了解生物进化的大致历程和规律;化石在地层中出现的顺序,是人们研究生物进化的一个重要的方面,不同生物化石的出现和地层的形成,有着平行的关系这说明现在的各种生物是由原始生命经过漫长的地质年代变化而来的,而不是一次在地球上出现的;始祖鸟化石的身体结构既和爬行动物有相似之处,又和鸟类有相同之处,根据以上特征,科学家认为始祖鸟是由爬行类进化到鸟类的一个过渡类型,说明了鸟类和爬行类之间具有亲缘关系;在越古老的地层中,挖掘出的化石所代表的生物,结构越简单,分类地位越低等,水生生物的化石也越多,在距今越近的地层中,挖掘出的化石所代表的生物,结构越复杂,分类地位越高等,陆生生物的化石也越多.这种现象说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的.
故答案为:生物进化;化石;亲缘
② 科学家怎样挖掘化石
化石(fossil) 保存在岩层中的古生物遗体、遗物和活动遗迹。化石一词源自拉丁文fossillis,意为挖掘。化石是古生物学的主要研究对象,它为研究地质时期的动、植物生命史提供了证据。中国古籍中早已有关于化石的记载,如春秋时代的计然和三国时代的吴晋,都曾提到山西省产“龙骨”,“龙骨”即古代脊椎动物的骨骼和牙齿的化石;《山海经》也有“石鱼”(即鱼化石)的记述;南朝齐梁时期陶弘景有对琥珀中古昆虫的记述;宋朝沈括对螺蚌化石和杜绾对鱼化石的起源,已有了正确认识。迄今,发现最早的细菌化石为距今35亿年前的澳大利亚瓦拉翁纳群中的丝状细菌化石。
形成条件 地史时期的生物,只有一小部分与地质环境相适宜,保存下来成为化石:①生物本身必须具有一定的硬体,如无脊椎动物的贝壳、甲壳,脊椎动物的骨骼、牙齿,植物的树干、叶子和孢子、花粉等;②生物死亡后必须迅速地被沉积物埋藏起来,免遭生物、机械或化学作用的破坏;③必须经过较长时间的各种石化作用。生物遗体如果是原地埋藏,就比较容易形成完整的化石,如中国山东临朐晚第三纪中新统山旺组中保存大量完好的动、植物化石。另一种情况是生物死后的遗体可能经受各种搬运作用,这些在异地埋藏的化石,一般都有不同程度的损坏,分选程度较好,有时还有定向排列现象。以生物的遗体、遗迹的埋藏和化石的形成过程作为研究对象的学科,称为埋藏学。
保存类型 化石保存类型一般可分为实体化石、模铸化石、遗迹化石和化学化石。①实体化石是指古生物遗体本身全部或部分被保存下来的化石,如中国抚顺第三纪煤层中琥珀内的昆虫化石,是在严密封闭的情况下保存下来的。西伯利亚第四纪冰期冻土中的猛犸象,是在严寒冷冻的条件下整体保存的。但多数化石仅能保存生物的硬体部分,而且经受了明显的变化,即石化作用。具有几丁质、几丁—蛋白质或蛋白质骨骼中容易挥发的成分(氧、氢、氮)经升溜作用而消失,仅留下碳质薄膜,因而又称炭化作用,如笔石和植物的叶子经炭化作用保存下来。生物硬体的组成物质,部分被地下水溶解,由外来矿物质填充代替,就可以保存原来硬体的微细构造,称为交代作用,如硅化木,其年轮甚至植物细胞形状仍能清晰可见。②模铸化石是指生物遗体在底质、围岩、填充物中留下的印模和复铸物。根据化石与其围岩的关系可以分为若干类型,如印痕化石、印模化石、铸型化石和复型化石。③遗迹化石是指古代生物生活活动时,在底质沉积物表面或内部留下的痕迹和遗物,如脊椎动物的足迹化石、蠕形动物的爬迹化石和动物的排泄物粪化石或卵化石。广义的遗迹化石还包括旧古器时代古人类的劳动工具、文化遗物等。④化学化石是指古代生物的遗体虽然未能保存下来,但组成生物的有机成分经分解后形成各种有机物如氨基酸、脂肪酸等,仍可保留在岩层中,足以证明古代生物的存在。这类化石叫化学化石。
研究意义 18世纪末至19世纪初,英国W.史密斯在地层层序律的基础上,根据化石的纵向分布建立了化石顺序律。这不仅利用化石确定地层时代,且为生物进化提供了证据。古生物学家发现地层层位越高,所含化石类别越多,化石的形态构造越复杂,反映了生物类别从少到多、形态构造从简单到复杂、从低级到高级的进化规律。
生物化石的古生态研究是重建地史时期古地理、古气候的重要依据。每种生物都是生活在一定的环境,适应环境的结果。各种生物在其习性行为和身体形态构造上都具有反映环境条件的特征。利用这些特征就可以推断生物的生活环境,例如海生生物化石珊瑚、有孔虫等反映海洋环境;陆生植物叶片、树根、昆虫等则反映大陆环境。根据一个地质时期各种生物化石的生活环境和气候条件的研究,就可以推断该时期的海陆分布、海岸线位置和湖泊、河流、沼泽的范围等。古环境和古气候的重建对地质历史的了解是十分重要的。此外,生物的硬体部分还可以形成反映古环境、古气候的岩石标志,如贝壳岩反映海滨环境,生物岩礁反映低纬度暖海环境,泥炭或煤反映潮湿沼泽环境等。
化石资料的大量收集还为古生物的系统分类提供了基础。现代生物是古代生物经过漫长的地质时期发展而成的,各种生物之间都存在着不同程度的亲缘关系,从而建立了一个反映生物界亲缘关系和进化发展的自然分类系统。
化石的类群 古生物与现代生物一样,一般分为低级的原核生物和高级的真核生物两大类,共有5个界,即原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界,界以下依次为门、纲、目、科、属、种等单位。
由于生物是由低级到高级发展到现代的,地史上各个时期的生物门类都不相同,每个时期的化石类群与当时的生物门类相关。不同地史时期有其发达的生物门类,也就有其特征的化石类群,有些门类在该时期占统治地位,有些门类在该时期衰退或灭绝。总之,按时间的进程,生物门类与化石类群的变化,显示了生物演化的系统发展历史。
③ 4万年以上的化石靠什么方法确定年代
化石一般不能直接测年,而是通过它们与原生环境下地质堆积物或地层的关联而间接获得。包括C14也是如此,除非化石中含碳,否则测出的也只是和化石共存的遗物或沉积物的年代。
C14之外还有非常多的放射物断代方法,常见的有铀系法(测年范畴是5万-50万年)、钾-氩法(下限是10万年)、氩-氩法、裂变径迹测年法。放射物断代方法之外还有地磁断代法。这些都广泛应用于地质学和旧石器时代考古学中。
一部分化石经过长期研究,特别是以上述方法测出的绝对年代为基础,也可以用来确定年代。很多生物在生存时间和空间上相对短暂,一般用来作为特定的时间段的标志,即标志性物种或者叫标准化石。这样确定的年代范围会比较宽泛,但是对于脱离原生环境的化石来说往往也是唯一的判断方法。
④ 在生物化石的研究中,最重要的研究方法之一是什么
年代
⑤ 野外发掘古生物化石的一般流程是什么
(1)在野外发现大型脊椎动物骨骼化石后,确定化石的分类位置、记录埋藏状况、估算化石大概年代与地层层位,对其原始埋藏状况进行拍照和摄像,并根据发现地点和发掘日期及发现顺序进行野外编号。
(2)用稀胶(硝基清漆1份加硝基稀料8~12份搅匀即可)对暴露在岩层表面遭受风化作用的化石进行渗透式加固。其原理是,渗透性强的硝基稀料使硝基清漆渗过化石表层,进入化石内部,充填在化石矿物颗粒之间的孔隙中,干涸后对矿物颗粒起到连接作用。现在国内外大规模的野外发掘均采用这种方法对化石进行加固,但该方法使用的前提条件是化石和岩层必须干燥无水分。在实施加固前需要对原地破碎的化石进行对茬复原,并复位。
图3-1 恐龙化石发掘现场(地点为云南禄丰县,照片由高源提供)
(3)在大致确定所发现化石个体的分类位置及头、躯干、四肢和尾部的埋藏走向之后,在离化石边缘5~10厘米的地方向下开凿发掘槽。槽宽是化石个体宽度的2~3倍,槽深是化石厚度的1.5倍。发掘槽完成后,化石个体在发掘槽中应该是一个孤岛状态,孤岛根部的横截面呈倒梯形,以便化石孤岛在经浸满石膏浆的麻袋布缠绕多层并固结后,翻转时不致漏空。
(4)将5~6层软包装纸铺在化石表面,用笔刷沾水把软纸按化石的形状浸透,使湿的包装纸与化石之间紧密贴合,无缝隙。这样,在经石膏浆麻袋布多层缠绕后,软纸便起到隔离层的作用。如果化石体积和重量较大,应在浸透石膏浆麻袋布缠绕时,中间加木片或者树枝进行加固,以便在日后运输搬运过程中保持化石的坚固性和整体性。此过程又称为制作“皮劳克”。对于十分珍贵或者完整的化石,也可以采用套箱法,即做一个无底无盖的木箱,将化石孤岛套在中间,再将化石孤岛和木箱内壁之间的空间用石膏浆灌满,当固结为一个整体后再钉盖,整体翻转后再钉底。在条件允许的情况下可以使用聚氨酯发泡材料充填,以减轻套箱的重量,便于运输。
(5)用15~20厘米宽、100厘米左右长的浸透石膏浆的麻布袋将化石孤岛缠绕5~6层,待固结后,用锤子和钢钎沿化石层底部没有被石膏麻袋布缠绕的部分平行凿开,也就是将已被石膏麻袋布缠绕保护的化石层与下部接触岩层分开。翻转过来后,再把刚刚暴露出来的化石层围岩用石膏麻袋布封口,使“皮劳克”成为一个完整的整体。
(6)待“皮劳克”被野外阳光晒干后,再进行编号、登记、运输。
⑥ 化石岩石学的研究内容
其研究内容包括生物化石的矿物成分和显微结构构造、化石碎片镜下鉴定,以及生物岩的化石组合和生物相环境。其研究目的是为了对矿化实体化石正确鉴定和合理分类,探索古生物之间的演化关系;鉴定沉积岩中生物化石碎片以确定沉积环境和时代;研究生物沉积岩以推测其含矿远景或开发前景。
研究内容包括:
(1)无脊椎动物化石岩石学:研究原生、海绵、腔肠、环节、节肢、苔藓、腕足、软体、棘皮和牙索动物化石的矿物成分和显微结构构造及其成因和演化。在棘皮动物中还研究镁方解石单晶的C轴定向和构架类型。
(2)脊椎动物化石岩石学:研究硬骨、矿化软骨、牙齿(特别是牙釉质)、鳞片、耳石和蛋壳化石的矿物成分和显微结构构造及其成因和演化。
(3)化石显微构造:研究蛋层及其组合、穿孔和生长纹类型及其成因。
(4)显微结构的分类和演化:研究过渡性结构类型以完善显微结构分类,仔细研究各种结构的接触关系以准确确定演化顺序和相互关系。
(5)化石矿物的种类和演化:用化学和物理方法推断原始镁方解石和碳氟磷灰石。寻找双矿物化石,研究矿物之间的接触关系以确定演化顺序。
(6)化石碎片鉴定方法:用化石形态、显微结构构造和矿物成分,建立系统的、有效的鉴定表和检索系统,类似光性矿物鉴定。
(7)化石组合和生物相环境:鉴定碳酸盐、磷酸钙和非晶硅化石组合,推测它们的相环境。
⑦ 请问科学家是怎样研究化石的
石能确定地层的相对时代及划分、对比地层;提供环境标志及确定和恢复古沉积环境;了解在成岩成矿中的作用。在地球的发展和演进中,不少类别的化石新旧更替及演化迅速,形成特征不同的类群。这些类群的古生物,在不同地史时期的沉积中,可形成不同的化石群或化石组合,成为确定地层时代和划分地层的重要依据。
化石能提供环境标志,判断和恢复古沉积环境。如浮游有孔虫,放射虫,牙形刺等仅产于海相沉积中;如中,新生代的轮藻,某些介形虫和硅藻仅产于陆相的淡水沉积中;某些底栖有孔虫和介形虫及少数的轮藻,产于滨海的边缘环境的半咸水沉积等等。这些不同类别的古生物在其生存期间,对于水域的温度,盐度,深度,浑浊度和沉积底性等都有一定的要求。通过对各类化石群落或化石组合的古生态分析并结合古沉积学的研究,用将今论古法的推测方法,便可判断和恢复古沉积环境。如已查明我国渤海湾,黄海,东海和南海都形成于新生代,在第三纪时,由于气候干热和海进的影响,我国东部沿海地区形成大量的咸水,半咸水沉积,这种环境为形成丰富的石油资源创造了条件。这都是利用微体古生物学的研究成果。
在成岩成矿中的作用,生物(包括微古生物)不仅可以形成燃料矿产,如煤、石油、天然气、油页岩等,还有某些金属硫化矿床、磷矿、硅藻土,而且还可形成自然硫、各种铁矿、锰矿、铀矿、铝土矿等矿产。许多生物都有富集成矿元素的作用,如某些海生生物体中金的含量为海水的830倍,铜 为3700倍,铝为267000倍。另一些微体生物虽然不能成矿,但可以指示找矿的方向或是确定含矿层的位置等 。
⑧ 科学家从对大量不同化石的研究中推断出生物进化的大致历程,采用的最重要的研究方法是()A.实验法B
比较法和实验法是研究生物进化的基本方法.比较是指根据一定的标准,把彼此有某种联系的事物加以对照,确定它们的相同和不同之处.通过对各个事物特征的比较,可以把握事物之间的内在联系,认识事物的本质,同时比较法对生物进化问题最重要的研究方法.实验法是利用特定的器具和材料,通过有目的、有步骤的实验操作和观察、记录分析,发现或验证科学结论.生物进化的证据有化石证据、比较解剖学上的证据、胚胎学上的证据,通过达尔文的比较、实验,确定化石是研究进化的主要证据,达尔文在研究生物进化时,采用的方法主要是比较法.
故选:D.
⑨ 生物学家都是怎么找出化石并研究它的
生物学家都是怎么找出化石并研究它的?一般会先找适合这种动物的生活环境,然后开始搜索地面或岩面,找到后根据留下的特征还有形态,再通过和现代的生物对比来推出这个动物。找化石也需要一个非常优秀的团队,因为研究化石这个项目,比我们能够想象出来的工程量大了非常非常多且又十分细致。
地球已经存在了四十多亿年,它蕴含着无数的秘密等待着我们去发现,或许还有许许多多的原古时代生物我们还没发现,还等着我们去探索,我们现在所找到的,可能也只是其中的一小部分而已,其中有着许多的秘密和知识,等着我们去收获。
⑩ 化石是怎么形成的 化石的形成条件
形成条件:
指保存于地层中的古生物遗体、遗物或遗迹,埋藏在地下,经过自然界的作用,变化而成的保留原物体、遗迹形状、结构或印模的钙化、碳化、硅化、矿化的东西。
在漫长的地质年代里,地球上曾经生活过无数的生物,这些生物死亡后的遗体或是生活遗留下来的痕迹,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被分解殆尽,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。
化石的形成和保存主要与以下条件有关:
1、生物体是否具有由化学性质较稳定的物质组成的硬体(如贝壳、骨骼等),具有硬体的生物保存为化石的可能性较大;
2、生物遗体或遗迹所在环境的物理化学条件是否适合于保存,波浪作用强烈的水域环境不利于生物遗体和遗迹的保存;当环境介质的PH值小于7.8时,由碳酸钙组成的生物硬体容易受到溶蚀,故也不利于生物遗体的保存;氧化条件下不利于有机质的保存;
3、生物死亡后是否迅速被埋藏,如果生物死亡后,它的遗体能够被迅速而长期埋藏,那就比较容易形成化石等。