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化石是怎么由骨头变成石头的

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时间:2022-03-30 11:01:02
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化石是怎么由骨头变成石头的?简单地说,化石是动、植物死亡后被埋藏于地下,经过地质作用所变成  的石头.但这一些石头保留了动、植物的形状特征,古生物学家们便是根据  这些特征,确定出它们是何种动植物.若是动物,则还要运用解剖学的原理,  勾画

简单地说,化石是动、植物死亡后被埋藏于地下,经过地质作用所变成
  的石头.但这一些石头保留了动、植物的形状特征,古生物学家们便是根据
  这些特征,确定出它们是何种动植物.若是动物,则还要运用解剖学的原理,
  勾画出它们的骨骼,补充上它们的肌肉和皮肤,便画出了它们的体形图或雕
  塑成模型了.
  在地球历史中存在过的生物之所以能够保存成为化石,要有生物本身和
  地质环境双方面的条件.首先生物本身必须具有一定的硬体,如无脊椎动物
  中各种贝壳、脊椎动物的骨骼等,它们是由无机物组成的硬体,与皮肉、内
  脏等软组织相比,不易遭受氧化或腐烂而消失,因此成为化石的可能性较大.
  而那些软组织易遭氧化和腐烂,成为化石的可能性就小得多,这就是为什么
  大多数化石都是骨骼和贝壳的原因.第二个条件是生物死后要有它们被迅速
  埋葬起来的地质环境.如海洋和湖泊中,泥沙沉积迅速的地方,生物保存为
  化石的机会就多,否则即使生物有硬体,如果死后长期暴露在地表或泡于水
  中不被泥沙所掩埋,也会被风化作用破坏或其它动物吞食,不能形成化石.
  另外,还需要指出的是,一些无机物的形态类似生物形状(如海底锰结核、
  树枝状痕迹等),但它们并不是化石,因为它们不是生物;而现代才被泥沙
  埋藏的生物遗体,如动物,即便皮肉烂掉,仅有白色的骨头,也不能称为化
  石,必须经过沉积物形成岩石的过程,使骨头也变得坚硬如石,这才能叫化
  石,而这一过程至少需要25000 年的时间.
  从以上可以看出化石保存需要种种条件,各时代的古生物只能有一小部
  分由于条件适宜而成为化石,再考虑到成为化石期间遭受的种种破坏作用及
  现在还没有发现到的化石,已收集到的化石仅占当时古生物数量的很少一部
  分,它们对古生物的记录必须是很不连贯、很不完整的,致使有些生物绝灭
  之谜直到现在我们还是不清楚的.
  化石有不同类型,这是由于埋藏环境不同而形成的,大致可以分为四种:
  实体化石、模铸化石、遗迹化石和化学化石.
  实体化石 遗体本身全部或部分保存下来,在特殊的环境中避免了氧化
  和腐烂,如西伯利亚冻土层的猛犸象、波兰斯大卢尼沥青湖里的披毛犀、我
  国抚顺煤田中包含完整昆虫的琥珀等.但这类实体化石并不多见,绝大多数
  生物仅能保存硬体部分,而这一部分也要经过石化才能形成化石,石化作用
  有:
  矿物质充填,无脊椎动物硬体结构中多少都留有空隙,当硬体掩埋日久,
  空隙往往被地下水中的矿物质(主要是碳酸钙)填充,变成致密坚实的实体
  化石;脊椎动物骨骼,其髓质消失留下的中空部分同样易受矿物质填充而增
  加了重量,这也是中药店收购龙骨时,鉴别是龙骨还是骨头的一种方法.
  交替作用,在石化过程中原来硬体的物质成分被地下水溶解带走,而水
  中的矿物质沉淀在被溶解的孔洞中.若是沉淀与溶解速度相等,就能保存原
  __来硬体的微细结构.如硅化石,大家都能在硅化石上看到年轮和细胞的轮廓.
  升溜作用,生物被埋藏后,体内不稳定的成份经分解,挥发消失了,仅
  留下了稳定的成份,形成薄膜保存下来.如树叶,主要成份是碳水化合物,
  经过升溜作用,氢、氧全都跑了,仅剩下碳,形成了碳质薄膜.
  模铸化石 生物遗体在围岩中留下的印模和复铸物.生物往往遭受破
  坏,但这种印迹却反映出了该生物体的主要特征,最常见的是植物叶子的印
  痕.有时带硬壳的动物死后壳体张开,泥沙充填进去,在固结成岩后地下水
  又把壳体溶解,在围岩与壳外表面的接触面上留下外模,在泥沙与壳内表面
  的接触面上留下了内模;如果壳体张开不大,基本保持原状,那么充填进的
  泥沙成岩后就称为内核,若是动物死后壳体不张开,当贝壳溶解后就留下一
  个与壳同形等大的空洞,此空洞如再经充填,所形成的核则称为外核.
  遗迹化石 是生物活动时留下的痕迹和遗物.遗迹化石中最重要的是足
  迹,从足迹的大小、深浅及排列情况,可以推测该动物身体的轻重,行走时
  是慢步、疾驰还是跳跃,足迹是爪型还是蹄型,由此可以推知该动物是食肉
  型还是食植物型.例如:发现地上有两排足迹化石,一排小有蹄,一排大有
  爪,行距由远而近,步幅由小变大,经过一段混乱后脚印又出现了,但只有
  一排大而有爪的足迹.这串系列脚印所表现出的含意,是大家都会看明白的.
  属于遗物方面的化石,是指动物的蛋化石和便化石.我国河南省西峡县
  发现的恐龙蛋化石称得上是世界奇迹.成窝迭垒的恐龙蛋分布在20 平方公里
  范围内,颜色不同,大小不等,形状也不一样,对研究恐龙当时的生活形态
  有着重要的意义.粪便化石中鱼类化石比较常见,可以根据形状、大小来分
  析,如螺旋状的粪便化石就可能是具有螺旋瓣肠道的鱼类排泄的.
  化学化石 有些生物的遗体虽然不能保存下来,但有机体分解后形成的
  各种有机质如氨基酸、脂肪酸等仍可保留在地层中.它所具有的化学分子结
  构足以证明过去生物存在过.国外的专家们曾对三亿年前的鱼类、1 亿多年
  前的恐龙化石做过化学分析,得到了7 种氨基酸.我国在1994 年从河南省西
  峡县恐龙蛋化石群中,在一个软蛋化石中也提取出了动物的RNA 和DNA(核
  糖核酸及脱氧核糖核酸),因此通过对化学化石研究,对探明地球上生命起
  源和阐明生物的发展史有着重要的作用.
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