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经过前面的探索，想必同学们对化石有了一定的了解。可能有的同学会感到疑惑，面对数不胜数的化石，我们该怎样去研究呢？下面，让我们跟随地质学家的脚步，去探究古生物学的发展历程吧。
古生物学是一门非常古老的学科，而对化石的研究是古生物学中最为重要的一环。古生物学的研究最早可以追溯到古希腊时期，那时的学者已经意识到化石是远古时期的生物的遗迹。中国古代奇书《山海经》中，就有关于“龙骨”的记载。欧洲文艺复兴时期，达·芬奇提出，可以根据化石推断海陆的变迁。自18世纪中后期起，古生物学逐渐成为一个独立的学科。后来，英国地质学家威廉·史密斯将古生物学和地质学结合起来，他提出，不同时代的地层含有不同的化石，含有相同化石的地层，其生成时代也相同。这就是著名的化石层序律。从此，古生物学开始飞速发展，形成了现在庞大而精密的知识体系。
古生物学家通过对化石的研究，为我们揭开了远古时代生物的奥秘。他们给这些古生物起了科学的通用名字——学名。要想给出学名，首先必须对古生物进行分类。古生物的分类与现代生物的分类基本一致。生物的分类单位从大到小依次为：“界”“门”“纲”“目”“科”“属”“种”。
我们以老虎为例。在这个分类体系下，老虎归属于：动物界、脊椎动物门、哺乳纲、食肉目、猫科、豹属、虎种。
运用这种分类方法，这些令人眼花缭乱的古生物就变得井然有序。另外，古生物的命名还有一个很重要的原则——优先律。什么是优先律呢？举个简单的例子。小明发现了一块古生物化石，并对这个古生物进行命名。过了一段时间，小亮也发现了相同的化石，他也给出了自己的命名。这时，科学家们就判定，小亮的命名是无效的，这个古生物要以小明起的名字来命名。道理很简单，是小明最先发现这种古生物并进行命名的。只有保证古生物命名的纯粹，才有利于古生物研究的持续发展。
李四光先生曾倾心于“（tíng）科”化石的研究。这类古生物，外形很像织布用的纺锤。我国民间习惯把纺锤称为“筳”，于是，李四光先生在“筳”左边加了个“虫”，创造了一个新的汉字——“䗴”，并将这类古生物命名为“䗴”，意为“像纺锤一样的虫子”。李四光先生最先用“䗴”命名这类古生物，因此根据优先律，后人在研究时也要用这个名字。
我们已经了解到，以化石为主要研究对象的古生物学有着悠久的历史，是无数先辈辛劳汗水和智慧的结晶。古生物学家把这些神秘的化石视如珍宝。那么，这些化石到底起到了什么样的作用呢？
生命是怎样起源的？它们又是怎样演化的？从古到今，这个问题困扰着无数的科学家和哲学家。最终，科学家们意识到，化石可以为我们解开谜题。在加拿大，科学家在至少37.7亿岁“高龄”的石头中发现了细菌的化石，这是目前已知最古老的关于生命存在的证据。在中国云南澄江帽天山约5.3亿年前形成的寒武纪地层中，人们发现了种类繁多、数量惊人的生物化石。自寒武纪后，生命进化的效率就像踩了油门一样飞速提高。远古生物们，从海洋走向陆地，从陆地飞向天空。它们的传奇经历，并没有随时间消失，而是浓缩在一件件化石中，等着未来的我们慢慢探寻。因此，化石是进化的“风向标”，向我们揭示了生物的进化过程，而解读化石，就是对生命进化史的重建！
大家去动物园的时候有没有见过北极熊呢？是不是被它们庞大的体形所震撼？北极熊生活在极地高寒地区，它们的体形要比生活在低纬度地区的熊类大一些。这是因为，北极熊需要更庞大的身躯来储存更多的脂肪，这些脂肪可以为它们提供热量。在19世纪，英国学者伯格曼发现，同种或同类恒温动物，生活在寒冷地区的体形较大，而生活在暖热地区的体形较小。这就是著名的伯格曼定律。因此，我们可以根据古生物化石的大小等形态特征推断出它们所处的环境条件。不同的环境中生活着不同种类的生物。草原和海洋中生存的生物种类截然不同。所以，古生物学家把化石作为环境的“指示牌”，用来推测当时的环境。
大家都知道，公路上的车辆大都是用汽油作为能量来源的，而汽油是从石油中分离出来的。火力发电厂通过燃烧煤炭来发电，我们冬季的取暖也主要是通过燃烧煤炭解决的。石油和煤炭已经成为我们日常生活中的必需品。石油和煤从哪里来？实际上，它们是由亿万年前被泥沙掩埋的动植物遗体经过复杂变化形成的。动植物死亡后落到地面或水底，被泥沙掩埋，在很高的温度和压力下，经过一系列复杂的物理及化学变化，最终形成石油和煤。
当地球环境突然发生剧烈变化，比如出现大规模地震、火山喷发、洪水等重大自然灾害，有可能导致地球不适合人类和其他生物生存，如同“世界末日”降临一般。这时的地球会出现生物集体死亡的现象，这种现象被古生物学家称为“大灭绝事件”。
化石及其他证据表明，在地质历史时期，至少发生过五次大灭绝事件。这些灭绝事件的破坏程度远远超出我们的想象。第一次大灭绝事件发生在4亿多年前的奥陶纪末期，由于气候变冷，约85%的生物灭亡，被称为“奥陶纪大灭绝”。第二次大灭绝事件发生在3亿多年前的泥盆纪晚期，由于气候急剧变冷，海水结冰、海平面急剧降低，海洋生物遭受重创，被称为“泥盆纪大灭绝”。第三次大灭绝事件发生在约2.5亿年前的二叠纪末期，这也是有史以来最严重的大灭绝事件。大陆之间的碰撞导致了火山喷发、地震等一系列灾难事件，约90%的生物灭亡，被称为“二叠纪大灭绝”。第四次大灭绝事件发生在约2亿年前的三叠纪晚期，由于海洋的大范围扩张，约76%的生物灭亡，被称为“三叠纪大灭绝”。第五次大灭绝事件发生在约6500万年前的白垩纪末期，由于天外小行星撞击地球和火山喷发等原因，包括当时地球的霸主——恐龙在内的大量生物灭绝。这次事件被称为“白垩纪大灭绝”，也被称为“恐龙大灭绝”。
如果地球演化史是一部鸿篇巨制，那么“金钉子”就是一个个书签，为我们精确地标记了一幕幕地球演化中历史性的时刻。“金钉子”原本不是地质学的名词，而是来源于铁路修筑史。19世纪，美国首条横穿美洲大陆的铁路钉下了最后一颗钉子，这颗钉子是用金子制成的。美国人用这枚金钉子来庆祝全长两千八百多千米的铁路胜利竣工。
地质学家在研究地球历史时，也需要标记一段段地层的结束位置。当他们确定了一段地层年代结束的位置，就会在那儿钉上一个铜制的标志，表示上一个地质时代的地层到这里结束，下一个地质时代的地层从这里开始。这个标志的学名叫作“全球年代地层单位界线层型剖面和点位”（GSSP）。这个名字太长了，地质学家从修建铁路的故事中得到启发，干脆用“金钉子”来称呼它。
尽管地质学中的“金钉子”并不是用黄金打造的，但它们比黄金还要宝贵，因为这一枚枚黄铜打造的“金钉子”组成了地质学家研究地球演化历史的时间标尺。有了这个时间标尺，我们才能确定地质事件发生的时间，从而揭开地球演化和生命演化的奥秘。中国科学家在这方面做出了巨大的贡献。目前，中国拥有11颗宝贵的“金钉子”，是拥有“金钉子”数量最多的国家。
通过前面的学习，我们了解了化石的种类以及重要作用。大家是不是迫不及待地想去野外寻找化石了呢？别着急，磨刀不误砍柴工，让我们先学习一下化石采集和处理的基本流程。
在大家的印象中，地质学家们是不是东敲敲西看看，就采集到化石了呢？其实不是这样的，化石的采集需要非常小心。化石一般都存在于地层之中，因此，要想采集化石，首先要用铁锤和刷子等工具，顺着地层将岩石劈开。为了避免在采集过程中损坏化石，科学家们要先拍照，掌握化石的大致形态。在采集过程中，要尽量保证化石不被破坏。因为采集到的化石外围一般都带有一些岩石，所以后期的修复与整理至关重要。地质学家会用小刀和刷子将化石表面清洁干净。如果是具有科学意义的化石，还需要进一步加工。根据不同的化石类型，采用加热或者磨片处理。所以，我们去博物馆看到的一件件化石，都是地质学家们辛苦工作的成果。
我们国家地大物博，是重要的化石发掘地之一。你知道在我国发现的五个古生物化石群分别在哪里吗？通过对这些化石群的发掘，科学家们又发现了哪些重要的古生物呢？