為什麼說化石是地球歷史的見證？

歷史的見證──化石

人類早在幾世紀以前，就在地底下或峭壁中發現了一些奇怪的物體，這些物體中有的像植物、有的類似動物，但卻都是石質的，且常出現在不適當的地方。例如有些看起來像海中的生物，竟然在深入內陸的高山中被發現。由於人們的挖掘才出現這些石狀怪物，因此我們便稱它為「化石」 (在拉丁文裏『化石』就是挖掘的意思)。

重建史前的生命
今天，我們對史前動物的了解，大多是從牠們的化石遺體上得來的。雖然有時只有一些破碎的骨頭留存，但一個熟練的解剖學家可以推敲出牠原來的形狀、體積大小和重量；僅憑牙齒和腿骨的化石，科學家們也可以說明這種動物吃什麼食物、如何行走、如何跑，這些資料協助了畫家們，畫出遠在人類出現以前，曾一度繁盛的動物和植物。

所謂化石是指沉積岩中所保留的動植物遺體或遺跡。大約在 200年前，還沒有人知道化石的真相，當時人們以為那只是龍的牙齒或是古老的巨大骨骼；後來科學家才了解「化石」原來是已經絕種的動物或植物的遺體，而這些動、植物與現生種類常有極大的差別。

化石通常並不是死去生物體本身，而是它們的骨骸。它們可能是被深埋的貝類外殼，也可能是逐漸腐朽的骨頭所形成的。如果富含礦物質的水在膠結這些已死生物周圍沉積物的同時，也是在其腐朽後留下的洞中結晶，就會形成化石。所以化石也可算是岩石的一種；但岩石可能完全被風化，只留下絲毫未損的堅硬化石。例如在白堊沉積地區，就很容易發現燧石所形成的海膽化石。

實際上說來，化石形成的過程實在是非常偶然的。大部分動植物在死亡後都會被其他生物吃掉，至於不能吃的部分，如骨骼、牙齒、外殼等，則通常會被擊成碎片或溶解。僅管如此，仍會有極少數存留下來，這些骨骼、硬殼或木質部等硬組織，在腐壞之前即被泥或沙蓋住了，這些泥沙阻止了微生物進入內部進行腐壞，然後水中的礦物質填充了這些硬組織的微孔，久而久之，就變成了石頭，這過程叫做「石化作用」。經由這個過程形成的化石，堅固得足以抵擋不斷沉積在上面的泥沙壓力。可是，並非所有的化石都是這樣形成的，例如有時候水中的礦物質會溶掉骨骼或硬殼，但是它們保持中空狀態，而存在岩石內，這類化石稱為「凹模」，如果礦物質充填了這個凹模而成為化石，則稱為「鑄模」。

化石不只是骨骼、貝殼和木頭等，有些古老的岩石中還保存了動物的皮膚、卵蛋、排泄物，甚至還有腳印，以及史前蠕蟲爬行的痕跡呢！總之，我們今天所發現的每一個化石，都是以前數以百萬計的生物死亡後，極少數能夠遺留保存下來者。

我們倘若發現一種化石時，可以探索形成此化石的生物種類和生物體的結構，同時由含此種化石的地層等，可以知道其年代。如果將所發現的化石中主要的年代、種類、發現地等整理起來，化石更能告訴我們地球上所發生的種種事情之經過。

由化石證明生物是由下等的次第演化為高等的。同時可以知道生物演化是需要很長的時間。由研究化石可以知道含化石的地層之年代。因此化石可說是計策地球歷史的鐘錶。由化石可以知道地球的過去狀況。例如：在山上採到海貝的化石，就可以知道當時該地是在海底，同時告訴我們以前曾經發生過很大的地殼變動。如果某地產珊瑚及棕櫚等熱帶地方的化石，就可以知道當時該地是屬於熱帶地方。所以化石也是地球的溫度計。由恐龍的脛骨與大腿骨的比例可推出行進的速度。

近年來更有人研究古代人的骨骼，因而得知古代人的疾病、以及他們的文化。如：尼安得人（10萬∼3萬5000年前）以懂得向死者獻花；繩文人也有癌症病人、也會得蛀牙等。最紀有些學者在研究從化石中取出氨基酸一類的有機物。有機物是構成構成生物體的化學成份，如果此種研究具有成效時，則古代生物的身體和演化的情形就會越來越清楚了。