很早以前，東西方的智者們就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)化石是遠(yuǎn)古動(dòng)植物變的，但直到19世紀(jì)中葉，人們才普遍認(rèn)識到化石的性質(zhì)。在那之前的千百年間，人們都相信：世間所有的生物，都是造物主（或神）創(chuàng)造出來的，并且它們從出現(xiàn)的時(shí)候起，就一直是現(xiàn)在這個(gè)樣子。

18世紀(jì)，人們發(fā)現(xiàn)了生活在冰河時(shí)代的猛犸象化石，看起來跟現(xiàn)在的大象很相似，但似乎又有些差別。法國博物學(xué)家居維葉經(jīng)過仔細(xì)研究證實(shí)：猛犸象不僅跟現(xiàn)代的大象不一樣，而且已經(jīng)在地球上徹底滅絕了。猛犸象的發(fā)現(xiàn)，讓人們開始認(rèn)識到：在很久以前，地球上竟生活過跟今天完全不同的動(dòng)物。這個(gè)“失去的世界”，對一般人來說，簡直太不可思議了。而這一保存在石頭里的“失去的世界”，被古生物學(xué)家們稱為化石記錄。

“化石獵人”

猛犸象化石的發(fā)現(xiàn)，鼓勵(lì)更多的人走向野外，去尋找那些曾生活在史前世界的、稀奇古怪的遠(yuǎn)古動(dòng)物化石。在這一“化石獵人”大軍中，有一位著名的先驅(qū)者——一個(gè)名叫瑪麗·安寧的英國女孩。

1811年，瑪麗·安寧和哥哥在海岸邊的峭壁上發(fā)現(xiàn)了一塊古怪的動(dòng)物頭骨化石，大眼窩，長嘴巴，很像是蜥蜴。幾個(gè)月后，她又在附近的巖層里發(fā)現(xiàn)了這一動(dòng)物余下的骨架化石，總長度達(dá)5.2米。起初，瑪麗的發(fā)現(xiàn)被當(dāng)成鱷魚化石，并不受重視。后來，一個(gè)有錢人買下了這件化石，賣給了一家地方博物館。經(jīng)倫敦博物館專家鑒定，這其實(shí)是一件非常完整的魚龍化石。魚龍是生活在恐龍時(shí)代海洋中的大型爬行動(dòng)物，因?yàn)轶w形很像鯊魚，被古生物學(xué)家命名為魚龍。這件化石被送到倫敦展出，轟動(dòng)了全世界。瑪麗后來還發(fā)現(xiàn)了蛇頸龍、翼龍等許多重要的古生物化石，被稱為歷史上偉大的化石發(fā)現(xiàn)者之一。

瑪麗和其他“化石獵人”的發(fā)現(xiàn)，對當(dāng)時(shí)許多人來說，是對心靈的一種巨大沖擊：原來地球上有過一個(gè)“失去的世界”，曾經(jīng)生活過那么多現(xiàn)在再也見不到的動(dòng)物！化石的發(fā)現(xiàn)，為達(dá)爾文生物演化論提供了實(shí)實(shí)在在的證據(jù)。那么，究竟什么是化石？化石記錄又是如何反映出生物演化的呢？

化石是什么

“化石”一詞最早泛指從地下挖出來的各種各樣的東西，即“地下出土的物件兒”。16世紀(jì)到18世紀(jì)間，受宗教束縛，大多數(shù)西方博物學(xué)家在面對那些酷似生物的化石時(shí)，表現(xiàn)得一無所知。有人認(rèn)為，化石是由一種塑形力在地層中所產(chǎn)生的生物形象，并不是曾經(jīng)活著的生物。有人則穿鑿附會地說，化石只是上帝埋在巖石中的小玩意兒，留給發(fā)現(xiàn)者去玩耍的。只有達(dá)·芬奇與斯坦諾最早認(rèn)識到：化石是曾經(jīng)生活在地球上的遠(yuǎn)古動(dòng)植物留下的遺體或遺跡。

相比之下，中國的古人比西方人更早地認(rèn)識到化石的生物屬性。宋朝的沈括和朱熹在高山上發(fā)現(xiàn)了螺蚌殼化石，便推想到這里曾經(jīng)是海洋，這比達(dá)·芬奇的見解要早好幾百年呢。

由于化石是遠(yuǎn)古生物的遺存，它們曾親身經(jīng)歷或親眼見證了地球上的滄桑巨變以及生物演化的歷史，因而是沉睡在地層（石頭）中的“時(shí)光老人”。俗話說“樹大根多，人老話多”，古老的化石有很多故事要講給你聽。然而，并不是人人都能聽懂它們的“語言”，需要經(jīng)過專門科學(xué)訓(xùn)練的古生物學(xué)家們來給我們做“翻譯”。當(dāng)然，第一步是得像瑪麗·安寧那樣找到化石才行。

化石到哪里找

一般說來，遠(yuǎn)古動(dòng)物死后，它們的皮膚、肌肉和內(nèi)臟等軟組織很快就會被其他動(dòng)物吃掉或自己腐爛掉，只有堅(jiān)硬的牙齒和骨骼等部分有可能被幸運(yùn)地保存下來。如果牙齒和骨骼被雨水沖刷到附近的湖泊與河流中，并被泥沙迅速埋藏的話，它們就很有可能變成化石。在自然界的作用下，這些牙齒和骨骼緩慢發(fā)生變化，最后變成了石頭一樣的東西。這一過程，被稱作“石化過程”。植物化石大致也是這樣形成的。與此同時(shí)，埋藏生物遺體和遺跡的泥沙等沉積物也同樣變成了石頭，故又稱作沉積巖。因此，要尋找化石，就得到沉積巖里去找。

化石見證了地球歷史

說起化石，恐怕大家會想到“龐然大物”恐龍。其實(shí)，恐龍只是化石中的“明星”，明星往往只是極少數(shù)，而且也不是所有的恐龍都是“龐然大物”——最小的恐龍也就公雞那么大。地球上曾經(jīng)生活過無數(shù)生物物種，但只有很少一部分留下了化石。然而，這些零星的化石記錄，為我們了解地球歷史上的生物演化提供了最直接的證據(jù)。它使我們了解到：在遙遠(yuǎn)的史前時(shí)代，地球上曾經(jīng)生活過一些現(xiàn)已滅絕了的生物，它們活著時(shí)大概長什么樣子，生活在什么樣的環(huán)境里，又是如何生活的。

此外，化石記錄還為地質(zhì)古生物學(xué)家們提供了一個(gè)非常實(shí)用的“計(jì)時(shí)”方法。由于生物一直在演化，每一個(gè)時(shí)期的生物面貌跟以前或之后的都不一樣。古生物學(xué)家們利用地層中化石面貌的差異，建立起地球歷史上的各個(gè)“朝代”，又稱作相對年代。順便糾正一下，研究化石的專家不叫考古學(xué)家，而是古生物學(xué)家。古生物學(xué)家常說，如果你發(fā)現(xiàn)的骨頭還發(fā)臭的話，那就交給考古學(xué)家去研究吧——我們只研究一萬年以上的史前生物。

由于化石稀少、珍貴并具有重要的科學(xué)價(jià)值，因而有著十分獨(dú)特的魅力。像恐龍之類的史前動(dòng)物，不知曾勾起了多少小朋友的好奇心??！西方人常說，幾乎每一個(gè)小朋友都有過自己美麗的恐龍夢。因此，自然歷史博物館是孩子們最向往的去處，而恐龍展廳則是最吸引孩子們的地方。下一期我們將介紹形形色色的化石以及它們能告訴我們的故事。