什么是古生物学

研究地史时期生物发生、发展、分类、分布、进化等规律的科学。研究对象是化石。通过研究，可阐明生物界生物的发展历史，确定地层形成的先后顺序，了解地壳发展的历史，推断地质史上的水陆分布和气候变迁，以及指导对矿产资源的普查勘探和开发利用。

诞生和发展

在公元前5～前3世纪中国战国时代的《山海经》中，已有关于龙骨（脊椎动物化石）的记载。公元5世纪,东晋沈怀远的《南越志》中有关鱼类化石的记载。唐代颜真卿(709～785)从贝壳化石联系到沧海桑田，韦应物(737～789)正确地解释了琥珀中昆虫化石的形成过程。宋代沈括（1031～1095）在《梦溪笔谈》中，除对化石作了科学说明外，还论证了古地理、古气候的变迁问题。意大利达·芬奇在地层中发现了海生贝壳化石，认为这些化石是过去生活在海滨的生物遗骸。18世纪，瑞典生物学家林奈创立了“双名法”,并建立了生物的系统分类，但他坚持物种不变论。19世纪，自然科学随着工业发展而迅速发展起来,法国生物学家.拉马克认为，物种不是不变的, 而是逐渐进化的，并指出环境变动是物种进化的原因。他首次把动物界分为无脊椎动物和脊椎动物，并提出了“用进废退”学说。法国的动物学家G.居维叶著有12卷古脊椎动物学。他对比较解剖学贡献颇大，提出了“器官相关律”。与居维叶几乎同时，英国W.史密斯创立了化石顺序律。生物按顺序出现的事实为生物进化和地层对比提供了依据。A.T.布龙尼亚继承发展了史密斯的工作，提出古植物的分类方案和研究原则，被认为是古植物学创始人。1859年，英国C.达尔文的《物种起源》问世，他认为古代生物与现代生物之间有着共同的祖先，现代生物是古代生物在自然选择法则下逐渐进化的产物。随后，德国古生物学家齐特尔按分类系统著有一部4卷本古生物学，这是一部全面而详尽的经典著作。1972年，美国自然博物馆的N.埃尔德雷奇和哈佛大学的S.J.古尔德创立了生物进化的“间断平衡论”，认为新种是由其祖先种分支迅速产生的。这一理论的提出，丰富和证实了生物进化论。

研究内容

古生物学的研究内容主要有4个方面。

系统分类

为了便于研究，古生物学与生物学一样，必须建立一个反映生物界的亲缘关系和进化发展的自然分类系统。根据生物之间异同程度和亲缘关系，划分为等级不同的若干类群或单位，物种是古、今生物分类的基本单位。一般分为低级的原核生物和高级的真核生物，共包括5个界:原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界。古生物学与生物学不同，有一些现已绝灭的疑难化石，分类位置不易确定。进行古生物系统分类研究的学科，称为系统古生物学。

生物进化

生物进化的基本概念和理论, 包括物种形成的方式和速度的研究。生物进化的趋向，包括分化进化和复化进化、进化的不可逆性、生物绝灭等问题。生物进化的规律和历史进程，包括从生命的起源到人类的出现。研究古代生物进化的理论和规律的学科称为进化古生物学。根据化石的纵向分布和演化序列，建立生物地层层序的学科称为生物地层学。

生物与环境

生物与其生活环境是相互作用、相互制约、密切相关的,各种生物都只能适应一定的环境,如水生或陆生。运用现代海洋环境和大陆环境的特点及其对生物控制的知识，推断地质时期生物的生活习性与生活环境之间的关系，是古生态学的内容。从生物与环境的关系来讲，一部生物发展史就是不断适应，扩展生存空间的历史过程。

生物地理

借鉴现代生物地理学的基本理论和方法，研究地质时期由于环境控制因素，如隔离、温度、纬度的变化所导致的生物分布格局及其演变过程，是古生物地理学的主要内容。当前，古生物地理学研究的趋向是以生物分类单位的分布为基础，结合生态环境因素划分古生物区系,并与生物进化史和地质发展史联系起来,分析古生物区系形成的历史过程。

分支学科

古生物学可分为古植物学和古动物学。古植物学含以古植物繁殖器官孢子、花粉为研究对象的孢粉学。古动物学又可分为古无脊椎动物学和古脊椎动物学，从古脊椎动物学中又分出以化石人类（骨骸和遗迹）为研究对象的古人类学。应用光学显微镜对古生物中微小化石，如放射虫、有孔虫、几丁虫、层孔虫、苔藓虫、介形虫等，以及某些大化石的微小器官，如海绵骨针等微体化石，进行观察研究的，称为微体古生物学。由于扫描电子显微镜的应用，正在兴起以10微米以下的海洋超微浮游生物化石为研究对象的超微古生物学。由于古生物学与数学、化学、物理学等之间的交叉渗透，形成古生物化学、分子古生物学和系统古生物学等新学科。

研究意义

古生物学是生物学与地质学密切结合而形成的一门科学，反过来又推动生物学和地质学的发展。由于生物化石是地质时期生物界发生、发展的真实纪录，因而化石是生物进化从少到多，从简单到复杂，从低级到高级的历史证据。通过对生物进化的阶段性和不可逆性的研究，建立地层系统和相对地质年代。因此，生物化石是划分和对比地层的重要依据。此外，古生物学研究还对古地理和古气候的重塑提供依据。在地史中，动、植物化石可以明显地反映古气候和古纬度，以及板块分离和聚合的历史。石炭、二叠纪舌羊齿(Glossopteris)植物群的分布特征，既表明当时印度陆块曾位于南半球，同非洲、澳大利亚、南美洲和南极洲聚合在一起，形成冈瓦纳大陆，后来分离漂移到现在的位置，也反映了冈瓦纳大陆当时处于南半球高纬度，邻近寒冷气候的极区。

古生物学是一切地质工作的基础，根据生物化石纵向分布，通过地层对比，编制各种地质图件，以指导对矿产资源特别是能源、地下水等资源的开发利用。

发展趋势

古生物学研究，在理论方面已涉及越来越多的科学领域，与更多的相关学科交叉渗透，形成新的分支学科。如与板块构造的相互联系，因为板块的分离和聚合必然导致全球环境的重大变化，从而影响生物分布格局和进化或绝灭的进程。又如与生物学的密切结合，探讨生物进化的方式和速度等问题，丰富和充实了新的分支学科进化古生物学。

武汉地质学院古生物教研室：《古生物学教程》，地质出版社，北京，1980。

张永辂、刘冠邦、边立曾编：《古生物学》（上、下册），地质出版社，北京，1988。

门凤岐、赵祥麟：《古生物学导论》，地质出版社，北京，1984。