化石是自然形成的,保存于地层中的古生物遗体、遗物、活动遗迹以及残留的有机分子。化石可以分为三种类型:实体化石、遗迹化石、化学化石。
我们日常见到的化石绝大部分都是实体化石,实体化石又可以分为三类,硬体保存、软体保存、模铸化石。提到化石,我们最先想到的就是硬体保存的实体化石(Hard body preservation),像生物骨骼化石、植物化石等。
图2 硬体保存(顾氏小盗龙)(图片来源:中国古动物馆)
实体化石中有些比较特殊,它们并不是硬邦邦的石头,而是保存了生物的软组织,例如,琥珀化石、西伯利亚冻土层中的猛犸象等,这些也是化石,是软体保存的实体化石(Soft tissue preservation)。
图3 软体保存(猛犸象化石)(图片来源:纪录片《Waking the Baby Mammoth》)
模铸化石(Molds and Casts)也是硬邦邦的石头,但是由于古生物的骨骼被分解,没有保存下来,保存下的仅是生物的印痕。
再说第二大类:遗迹化石(Trace fossils)。最典型的遗迹化石就是足迹化石,另外,蛋化石、粪便化石、生物洞穴、钻孔化石等也属于遗迹化石。
第三大类化石是化学化石(chemical fossil),是古生物的有机残留物,包括古DNA、古蛋白质、煤、石油等。
化石的形成条件非常苛刻,因此只有很少一部分史前生命能够形成化石。据古生物学家估计,地球上沉积记录中保存的化石可能不足史前生物圈的1%。