研究古生物通常以化石材料為根據。科學家通過放射性同位素來測定巖石的絕對年齡，並劃分成不同的地質年代。這些地質年代中保存下來的古生物，記錄了當時的環境條件和生物信息，經過千萬年的沈積，形成化石，成為研究地質歷史和生物進化史的根據。
魚類的化石並不十分豐富，但它們依然能夠展示出古今各種魚類發生、發展的過程。最早的魚類化石沈積在寒武紀和奧陶紀的巖石裏，距今已有大約四億年的歷史了。通過對巖石的研究，人們知道這種最早的魚類生活在鹹水環境裏，或者說是生活在海洋中，它們的身體外面披有鎧甲壹樣堅硬的外骨骼。這些原始的魚類渾身布滿了硬甲，具有扁平的前背甲。由於它們沒有頜，所以被稱為無頜類。它們可以說是最古老的魚類，因為穿了甲胄，它們不能遊泳，只能生活在水底沈積物中。應該說，它們是壹群不會遊泳的魚類。無頜類的內骨骼沒有被保存下來，所以科學家們推測它們具有軟骨骼，像現在我們見到的軟骨魚類鯊魚和鰓魚壹樣。
大量完整的無頜類化石是在泥盆紀找到的，泥盆紀可算是魚類初生時代。中生代的侏羅紀和白堊紀(距今約1.3億～1.6億年)，是魚類中興時代。新生代時，各種古今魚類***存於海洋和地球上的其他水域，魚類家庭達到全盛。
在無頜魚類的基礎上，最早的有頜魚類也發展了。最初的頜是由幾個硬骨鰓弓改造過來的。鰓弓最初埋在肌肉裏，在進化過程中，頜與頭部背甲融為壹體，從而形成了壹個更堅固、更有效率的進食器官——咀嚼器。
原始有頜類也稱作盾皮魚，它們在泥盆紀盛極壹時，但到泥盆紀末已大部滅絕了，壹般認為，軟骨魚類和硬骨魚類都是由盾皮魚演化來的，它們分別朝不同的方向發展，但尚未找到十分清楚的證據證明這個推論。壹些盾皮魚仍具有扁平的身體，像它們的祖先壹樣；但是大多數都變成流線型，甲胄也減少了，這種變化使它們獲得了很強的遊泳能力。軟骨魚類也脫去了沈重的甲胄(但仍有背板的痕跡)，發展出更加強勁有力的適於遊泳的肌肉組織。有些科學家認為，軟骨魚類是“原始”魚類，但它們是否真正比硬骨魚原始，還有待證實。
有關脊椎動物頜的發生與進化的研究，是從19世紀進行的胚胎學研究開始的，它揭示了進化中的壹個重要過程。頜的出現，說明動物的某個新的重要的特征的出現可以使壹個類群的生活領域擴大到以往不能生活的地區。這以後，魚類得到了迅速擴展，成為今日最普遍的遊泳生物類群。
硬骨魚最初生活在淡水裏，後來逐漸向海洋伸展，終於成為海洋魚類的優勢類群。在進化過程中，它們產生了內部硬骨骼，把僵硬的甲胄變成了薄薄的鱗片，從而使動作敏捷靈活，提高了運動速度。
硬骨魚有兩個類群，其中輻鰭魚類在數量和種類上都大大超過另壹種魚——內鼻孔魚類。內鼻孔魚類包括壹些形態和構造都很特殊的原始種類，它們具有內鼻孔構造，可以把嘴閉上而並不影響呼吸。內鼻孔魚類今天能見到的只有肺魚和矛尾魚。矛尾魚隸屬空棘目腔棘綱。它被譽為活化石，在1938年以前壹直被科學家們認為是已經滅絕了的種類。第壹尾矛尾魚是1938年被壹名漁民在非洲東南海岸捕到的，這壹發現轟動世界。以後又陸續捕到，證實這壹古老魚類仍生活在現代的海洋裏。腔棘魚的重要特征是，鰭呈葉狀，具有肌肉，並有相連的輻棘，從而使壹些魚可以在陸地上爬行。它們與兩棲類有密切的親緣關系。人們認為兩棲類就是由它們演化而來的。
(摘自《海洋世界》1999年第12期)
二、鳥類的祖先之謎
過去，人們壹直認為，鳥類最初是由爬行動物逐步進化而成的。始祖鳥作為這壹進化過程的中間階段的產物，歷來被人們當作鳥類的祖先。盡管這壹進化理論似乎有壹定道理，但是許多古生物專家對蜥蜴這樣的爬行動物會不會真因突然變異和自然選擇而變成鳥這壹結論，仍多少持有懷疑的態度。於是，在學術界內，專家們針對鳥類的問題，展開了壹場曠日持久的爭論。
在達爾文的《物種起源》壹書剛剛問世的時代，人們對於鳥類最早由爬行動物進化而來的說法，無論如何也是不能理解的。後來到了1861年，在德國境內的壹處石灰巖石采石場中，考古人員發現了壹塊奇特的生物化石。這塊化石殘留有翅膀，嘴裏有牙齒，翅膀前端有爪，並有著像蜥蜴壹樣的由多節尾椎骨組成的長尾。這塊被稱為“始祖鳥”的化石的發現，使許多考古學家和古生物學家為之振奮不已。因為不少人堅持的“鳥類是由蜥蜴進化而來的”這壹觀點，在這裏找到了依據。
但是，在今天，這壹已被人們廣泛接受的觀點突然失去其權威性了。因為在1986年，美國的考古學家在得克薩斯州發現了壹種比始祖鳥還古老7 500萬年的鳥類化石，並給它定名為“原始鳥”，鳥類的祖先這壹“寶座”因而將被原始鳥奪走。古生物學家指出，如果事實上是這樣的話，那麽鳥類是由爬行動物進化而來的這壹觀點也將被否定。
為了理解發現原始鳥的重大意義，我們有必要以始祖鳥的化石為基礎，看看鳥類的進化過程。關於始祖鳥的起源，英國博物館的龐夫雷特指出，以往人們認為是鳥類祖先的某壹爬行動物群體，實際上並不是蜥蜴。始祖鳥是由恐龍家庭的某壹“成員”進化而來的，始祖鳥與恐龍既是“遠親”，又是“近鄰”，它們都起源於槽齒類。不可否認，始祖鳥與壹種被稱作虛骨龍的小型恐龍，在骨骼上確有非常相似之處，因此早在19世紀，就有壹些古生物學者認為，鳥類的祖先是這個群系的恐龍。
現在的鳥類是恐龍的後代這種說法雖然讓人覺得難以接受，但如果能把鳥兒與恐龍比較壹下，我們就會獲得更多的信心。
從外貌來看，現在許多鳥兒都與恐龍有些相像。恐龍中有壹種叫鸚鵡嘴龍，它的嘴與會學說人話的鸚鵡的嘴十分相似。鴕鳥龍的腳和鴕鳥的腳壹樣，也有三個腳趾頭，善於走路。鴕鳥龍沒有牙齒，鴕鳥也沒有。鴨嘴龍的嘴活像鴨子嘴，鴨嘴龍遊水也像鴨子戲水。鳥類有毛，生活在1?8億年前的聯龍也是全身長毛。鳥類的骨骼是中空的，這樣可以減輕體重，便於飛翔。早期的壹些恐龍的骨骼也是中空的，科學家把這種恐龍稱為虛骨龍類，虛骨龍輕巧機靈，外貌和身體結構很像鳥。
在探索鳥類起源的過程中，爭論的焦點之壹是鎖骨問題。鳥類的左右鎖骨相互粘連，是V字形愈合鎖骨，十分發達。而恐龍的鎖骨則因退化而完全消失了。對此，持“鳥類起源於恐龍”的觀點者認為，恐龍類和鳥類都來源於槽齒類，只是在後來的進化中它們的鎖骨才發生了不同變化，不能憑這壹點就說恐龍不是鳥類的祖先。
可是，當上述觀點提出來以後，有的科學家又發現了壹些帶有鎖骨````````````````````````````<<化石吟>>是壹首科學詩, 寫的是化石在科學研究中的作用：科學家通過它，能給我們展示出億萬年前地球上的奇異畫面。它以詩的形式寫科學的內容,也正是許多學生所喜歡的。課文以詩歌的形式，傳達科學的內容。兼具科學與文學之美。教學過程中要激發學生愛科學、愛文學的熱情。
eduinfo.cn/chuzhong/chuyu/dianzi/qices/200512/20051225050250.html 是課文嗎
化石的分類：
實體化石 模鑄化石 遺跡化石 化學化石
實體化石是由古生物遺體本身的全部或部分（特別是硬體部分）保存下來而形成的化石。
圖片：
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化石的資料：
保留在巖層中的古生物生活時的活動痕跡及其遺物叫做遺跡化石。古生物的遺物又可以成為遺物化石。
化石（fossil） 保存在巖層中的古生物遺體、遺物和活動遺跡。化石壹詞源自拉丁文fossillis，意為挖掘。化石是古生物學的主要研究對象，它為研究地質時期的動、植物生命史提供了證據。中國古籍中早已有關於化石的記載，如春秋時代的計然和三國時代的吳晉，都曾提到山西省產“龍骨”，“龍骨”即古代脊椎動物的骨骼和牙齒的化石；《山海經》也有“石魚”（即魚化石）的記述；南朝齊梁時期陶弘景有對琥珀中古昆蟲的記述；宋朝沈括對螺蚌化石和杜綰對魚化石的起源，已有了正確認識。迄今，發現最早的細菌化石為距今35億年前的澳大利亞瓦拉翁納群中的絲狀細菌化石。
形成條件 地史時期的生物，只有壹小部分與地質環境相適宜，保存下來成為化石：①生物本身必須具有壹定的硬體，如無脊椎動物的貝殼、甲殼，脊椎動物的骨骼、牙齒，植物的樹幹、葉子和孢子、花粉等；②生物死亡後必須迅速地被沈積物埋藏起來，免遭生物、機械或化學作用的破壞；③必須經過較長時間的各種石化作用。生物遺體如果是原地埋藏，就比較容易形成完整的化石，如中國山東臨朐晚第三紀中新統山旺組中保存大量完好的動、植物化石。另壹種情況是生物死後的遺體可能經受各種搬運作用，這些在異地埋藏的化石，壹般都有不同程度的損壞，分選程度較好，有時還有定向排列現象。以生物的遺體、遺跡的埋藏和化石的形成過程作為研究對象的學科，稱為埋藏學。
保存類型 化石保存類型壹般可分為實體化石、模鑄化石、遺跡化石和化學化石。①實體化石是指古生物遺體本身全部或部分被保存下來的化石，如中國撫順第三紀煤層中琥珀內的昆蟲化石，是在嚴密封閉的情況下保存下來的。西伯利亞第四紀冰期凍土中的猛獁象，是在嚴寒冷凍的條件下整體保存的。但多數化石僅能保存生物的硬體部分，而且經受了明顯的變化，即石化作用。具有幾丁質、幾丁—蛋白質或蛋白質骨骼中容易揮發的成分（氧、氫、氮）經升溜作用而消失，僅留下碳質薄膜，因而又稱炭化作用，如筆石和植物的葉子經炭化作用保存下來。生物硬體的組成物質，部分被地下水溶解，由外來礦物質填充代替，就可以保存原來硬體的微細構造，稱為交代作用，如矽化木，其年輪甚至植物細胞形狀仍能清晰可見。②模鑄化石是指生物遺體在底質、圍巖、填充物中留下的印模和復鑄物。根據化石與其圍巖的關系可以分為若幹類型，如印痕化石、印模化石、鑄型化石和復型化石。③遺跡化石是指古代生物生活活動時，在底質沈積物表面或內部留下的痕跡和遺物，如脊椎動物的足跡化石、蠕形動物的爬跡化石和動物的排泄物糞化石或卵化石。廣義的遺跡化石還包括舊古器時代古人類的勞動工具、文化遺物等。④化學化石是指古代生物的遺體雖然未能保存下來，但組成生物的有機成分經分解後形成各種有機物如氨基酸、脂肪酸等，仍可保留在巖層中，足以證明古代生物的存在。這類化石叫化學化石。
研究意義 18世紀末至19世紀初，英國W．史密斯在地層層序律的基礎上，根據化石的縱向分布建立了化石順序律。這不僅利用化石確定地層時代，且為生物進化提供了證據。古生物學家發現地層層位越高，所含化石類別越多，化石的形態構造越復雜，反映了生物類別從少到多、形態構造從簡單到復雜、從低級到高級的進化規律。
生物化石的古生態研究是重建地史時期古地理、古氣候的重要依據。每種生物都是生活在壹定的環境，適應環境的結果。各種生物在其習性行為和身體形態構造上都具有反映環境條件的特征。利用這些特征就可以推斷生物的生活環境，例如海生生物化石珊瑚、有孔蟲等反映海洋環境；陸生植物葉片、樹根、昆蟲等則反映大陸環境。根據壹個地質時期各種生物化石的生活環境和氣候條件的研究，就可以推斷該時期的海陸分布、海岸線位置和湖泊、河流、沼澤的範圍等。古環境和古氣候的重建對地質歷史的了解是十分重要的。此外，生物的硬體部分還可以形成反映古環境、古氣候的巖石標誌，如貝殼巖反映海濱環境，生物巖礁反映低緯度暖海環境，泥炭或煤反映潮濕沼澤環境等。
化石資料的大量收集還為古生物的系統分類提供了基礎。現代生物是古代生物經過漫長的地質時期發展而成的，各種生物之間都存在著不同程度的親緣關系，從而建立了壹個反映生物界親緣關系和進化發展的自然分類系統。
化石的類群 古生物與現代生物壹樣，壹般分為低級的原核生物和高級的真核生物兩大類，***有5個界，即原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和動物界，界以下依次為門、綱、目、科、屬、種等單位。
由於生物是由低級到高級發展到現代的，地史上各個時期的生物門類都不相同，每個時期的化石類群與當時的生物門類相關。不同地史時期有其發達的生物門類，也就有其特征的化石類群，有些門類在該時期占統治地位，有些門類在該時期衰退或滅絕。總之，按時間的進程，生物門類與化石類群的變化，顯示了生物演化的系統發展歷史。
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