化石研究方法及其应用

A. 研究生物进化过程所用的科学方法

学习研究生物进化的方法：
（1）化石
比较生物的化石及生物化石在地层中存在的情况，是运用古生物学上的证据对生物进化研究的方法，化石是生物进化最直接和最有力的证据。
①化石是生物的遗体、遗物或生活痕迹，由于种种原因被埋藏在地层中经过若千万年的复杂变化形成的。
②科学家发现，越简单、越低等的生物化石总是出现在越古老的地层里，越复杂、越高等的生物化石则出现在越新近形成的地层里。
③1861年，在德国发现的“始祖鸟”化石，是爬行类进化成鸟类的典型证据。始祖鸟既具有鸟类的一蝼特征，又具有与爬行动物相同的身体结构特征，说明它是一种从爬行类到鸟类的过渡类群。

（2）对植物、动物的器官和系统进行解刨和比较研究的方法
比较解剖学为生物进化提供的最重要的证据是同源器官。同源器官是指外形、功能不同，但来源相同、在解剖结构上具有相同性或相似性的器官。同源器官的存在，证明凡是具有同源器官的生物，都是由共同的原始祖先进化而来的，只是在进化的过程中，由于生活环境不同，同源器官适应于不同的生活环境，逐渐出现形态和功能上的不同。

（3）比较和研究动植物胚胎形成和发育过程的方法
比较和研究动植物的胚胎形成和发育也为生物进化提供了重要证据。一切高等动物的胚胎发育都是从一个受精卵开始的，这说明高等动物起源于低等的单细胞生物。

（4）比较分子生物学证据
证明生物进化还可以通过对不同种生物的同一种蛋白质(如细胞色素C) 的分子结构或DNA分子的结构的研究。研究表明：亲缘关系越近的生物，其DNA或蛋白质分子具有越多的相同性；亲缘关系越远的生物，其DNA或蛋白质分子的差别就越大。

B. 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 。

C. 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。

D. 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。