化石是埋藏在地层里的古代生物的遗存物。是研究物种起源的重要证物，化石是连接现代人类与古代世界的枢纽，我们可以通过化石了解到千万年以前的地球，千万年以前的生物，百万年以前的人类，把曾经存在过的但是我们现代人类未曾参与过的世界具象化，打开穿越时空的大门。

尽管如此，但是化石离我们并不遥远，马路上开的汽车，身上穿的衣服，烧烤炉中的炭火无不与化石有关，煤、天然气和石油是当今世界最重要的三大化石能源，它们是由古代被掩埋的死亡生物体经过厌氧分解，碳化后生成的产物。

在珠宝市场广受欢迎的琥珀其实是古代的松柏杉树等植物的树脂化石。树脂滴落后在压力和热力的作用下石化形成，有些琥珀内部包裹着古老的昆虫、小动物或植物碎屑等，仿佛是从读生物时代邮寄到现代的一张明信片。

与古希腊神话中被海妖美杜莎看一眼就能“石化”不同的是，化石的“石化过程”需要经历一个很漫长的过程。古代动物死后，尸体的内脏、肌肉等柔软的组织很快便会腐烂，牙齿和骨骼因为有机质较少，无机质较多，就能保存较长的时间。如果尸体恰好被泥沙掩埋，与空气隔绝，腐烂的过程便会放慢。泥沙空隙中有缓慢流动的地下水。水流不仅能溶解岩石和泥沙内的矿物质，另一方面将还可以把水中过剩的矿物质沉淀下来成为晶体，水流会逐渐渗进埋在泥沙中的骨头内,填补有机质腐烂后留下的空间。

如果条件合适，由外界渗进骨头里的矿物质在牙齿和骨骼腐烂解体之前能有效地替代骨骼原有的有机质，牙齿和骨骼便完好地保存成为化石。

由于化石中的大量矿物质是极为细致地慢慢替代其中的有机质，所以能完整地保存牙齿和骨骼原来的形态，连几千倍的电子显微镜才能看清的组织形态都能原样保存。天长日久，骨骼的重量不断增加，由原来的牙齿和骨头变成了还保存牙齿和骨头原有的外形和内部结构的石头，这个过程被称作“石化过程”。一般这种类型的化石被称为“实体化石”。

 除了我们常见的骨骼化石外，动物粪便、脚印等也能成化石，同样具有重要的科学价值，这种被称为“遗迹化石”。遗迹化石可以在地层划分和对比及判断古沉积环境和古地理条件等方面服务。专门研究遗迹的科学称为遗迹学，专门研究遗迹化石的叫古遗迹学。由于对遗迹化石很难进行生物学分类，大都依其所反映的行为习性分为栖息迹、爬行迹，包括足迹和移迹、牧食迹、觅食迹、居住迹包括潜穴、钻孔、捕食迹包括创伤、胃残余物、粪化石和粪粒化石。

还有一类是生物遗体在岩层中所留下的印痕及在其所遗空腔中的填充物，被称为模铸化石，它们不是生物的遗体。根据化石与周围岩石的关系可以分为许多种保存形式。

另外还有一种特殊的化学化石是指通过化学分析，发现沉积物中的生物遗体虽已消失，但组成生物的一些生物化学物质却仍留存在岩层中，如氨基酸、烃、核苷酸、嘌呤和蛋白质等的化石。化学化石在材料丰富的情况下与现生物对比，可以在地层对比和生命起源等方面提供必要的证据。

化石的形成过程是需要日积月累岁月变迁得来的，所以对于这样珍贵的“时间宝藏”的，同样需要非凡的运气和大量的知识积累才可以发现并挖掘到。

在化石发掘时上最重要的人物，最著名的“化石猎人”就是19世纪英国著名的化石收集者和古生物学家玛丽·安宁。有一句著名的英语绕口令是这样说的：She sells seashells by the seashore. The shells she sells are surely seashells。中文意思是：她在海滩上卖贝壳，她卖的贝壳是真正的海贝壳。这句绕口令的出处正是玛丽·安宁。1811年她在12岁的时候在被称为“侏罗纪公园”的英国莱姆里吉斯海岸发现了举世震惊的化石，轰动了整个地质学界。这具化石长达8米，脊柱象鱼，头骨像蜥蜴，巨大空洞的眼窝，长喙中的牙齿脱落后，可以像爬行动物那样再生，还有支撑肺腔的肋骨。俨然就是一个奇形怪状的“怪兽”。

在当时那个蒙昧混沌的年代，有些人甚至认为这是一种在大洪水之前，地球上生存过的，但是没有拿到挪亚方舟船票的动物。后来经古生物学家研究，这根骨头属于一种未知的已经灭绝的海生爬行动物。于是大英博物馆的古生物学家查尔斯•凯尼格就将其命名为鱼龙，译为“鱼形的蜥蜴”。这具鱼龙化石标本现在仍保存在大英博物馆展览。

鱼龙是一种类似鱼和海豚的大型海栖爬行动物。它们生活在中生代的大多数时期，最早出现于约2.5亿年前，约9000万年前它们消失，比恐龙灭绝还要早约2500万年。玛丽安宁发现的这个完整的鱼龙化石打破了当时人们对宗教的迷信。此后，达尔文在发表进化论思想时曾提到，未来对进化论可能提出挑战的就是鱼龙。

随后在1821年这位伟大的女性又发现了史上第一具蛇颈龙亚目的化石，蛇颈龙从此以后被当做模式标本，蛇颈龙也是研究古生物的模式种。1828年，她又发现了双型齿翼龙化石，被认为是第一个完整的翼龙化石，她的发现再一次震动了科学界。她的发现力证了生物会灭绝这一真理，改变了人们的看法。

在当时人们广泛的认为生物是不会灭绝的，任何古怪的发现都被认为是地球上尚未被人类发现的生物所造成的。玛丽·安宁发现的奇异化石对于这种唯心主义论调是致命一击，也让人类真正理解地质时代早期的真实情况。

玛丽·安宁对于古生物的热爱将化石这一贯通古今的重要宝藏从文人雅士附庸风雅的装饰物真正意义上变成了具有科学分量科研价值的地球文明见证物。

越来越多的人对古生物产生兴趣并热衷于发掘化石，这些人就被大家称作“化石猎人”。要成为一名帅气的化石猎人，首先你要有一些基础的地质学和古生物学知识。了解古地球才能知道在哪些地方更容易发掘到化石，而不是盲目挖掘，那可能你掘地三尺也一无所获。玛丽·安宁能成为一名优秀的化石猎人一个重要的条件就是她生长在莱姆里吉斯海岸，这个地方在侏罗纪时代是一片水草丰茂的地方，所以吸引了大量的古代动物在这里生活。所以一般在板块运动活跃的地方更容易发现化石，比如云贵川地区，在一些平原地区一般是没有化石的，比如在天津、上海。

其次，我们要认识岩石  一般岩石分成三大类岩浆岩 、变质岩和沉积岩。岩浆岩是地球内部的岩浆向上侵入到地球表面或喷出地面后冷却凝固形成的，不具备化石”石化过程”需要的条件，所以岩浆岩里是不可能发现化石的。

变质岩是地球上的岩石在地下深处经过高温高压等作用，使成分结构发生改变后形成的岩石。因为高温高压势必会影响化石正常的石化过程，所以在变质岩中极少发现完整的化石，即使发现也失去了应有的价值。

沉积岩是在地表条件下，有各种各样的沉积物形成的岩石。沉积岩是唯一能够保存化石的岩石。沉积岩分为碎屑沉积岩、化学沉积岩、生物沉积岩。生物沉积岩是有生命活动结果所形成的沉积岩，这种岩石保存化石的机会很大。因此我们在寻找化石的时候，应把注意力放在沉积岩中，特别是生物沉积岩中。

再次，工欲善其事必先利其器，我们要准备一些能帮助我们发现化石的小工具。比如地图、地质图、指南针、小筛子，安全帽、护目镜和手套等，最后再拿上尖头地质锤和羊毛刷子，顺便带上笔记本和照相机，我们就可以出发了。

 从岩石中采集化石，由于岩石种类不同，采集标本所用的工具也不一致，常常因采集对象的大小、围岩性质、采集条件、及采集人员的爱好而定。常用的工具有：牙科刮刀、尖咀斧子、小尖铲子、尖咀镐、工兵铲、小镊子、各种地质锤、各种大小的堑（音同“欠”）子、广口瓶、刷子、不同孔径的筛子、板纸、绵纸、纸箱子、标本袋及棉花、胶带、护目镜、手套、安全帽、安全绳加固和粘结化不同的聚乙烯醇缩丁醛掺丙酮。

 一般小型的哺乳动物化石的牙齿或骨骼，在地层中往往不易看到，或由于包裹在粘土质结核中不易打开。对于固结程度差的松散堆积物常用2～10毫米不同孔径的铁筛将堆积物放入其中充水，使其土质部份化开并被水冲走，筛子中所剩的部分可能就有有价值的小型哺乳动物化石，晾干后，用小镊子仔细寻找。但淘洗或用水龙头冲洗时，千万不能来回摆动或用手搓、掰，以免使化石更加破碎，从而失去其原有的鉴定价值。这种方法对于不易找出化石的堆积物，常常会收到意想不到的效果。

 各种类型的围岩都能发现脊椎动物化石。对于这种化石，就需要十足的耐心，慢工才能出细活。

 如果化石保存在比较松软的地层中，如泥岩、粘土岩及其他土类堆积中，采集大件化石是很容易的事情，在这种情况下，化石一般要加固，可分别拿出来。使用的工具有小咀（音同“举”）子、锹子（音同“敲”）、小泥铲、刀子、牙科用刮刀、大小刷子和不同型号的筛子，最好先将整个骨架上的土去掉，暴露出来的每一部分都要编号，必须时可将化石加固。整个动物化石全部暴露出来后，应当对全部标本进行照像，比如头骨、肢骨和肢带骨。此外，还应画一张大的略图，标出每个骨头的位置。然后用石膏绷带加固化石而完整或分段取出。

 如果标本化石保存在较坚硬的岩石中，在野外不可能将化石一块一块取出来，可让它包在围岩中，一起挖掘出来。尽量不使化石暴露在围岩外面。

  很多岩石中都有结核，而结核中往往还包括有化石。结核一般比其周围的岩石要硬，如果从结核外表上看不出有化石的迹象，最好将结核砸开；如果有化石迹象，最好把整个标本带回。在室内用盐酸则可处理出完美的化石。

 野外采集标本只不过是对标本进行研究或者展开的第一步工作。野外所做的工作，到了工作室后往往要做相反的工作，野外的包装和加固是非常必要的，确保标本在运输途中安全。

 在采集标本时，正确地作好标签记录和保存好标签尤为重要。标签一般用防水黑水笔填写，如果在野外办不到就用中等硬度的铅笔做好标示。标签上要注明化石产地、名称、层位、编号、采集人、采集日期。一般比较保险的做法是每件标本填写两张标签，一张放在包装的里面，一张在外面。千万不能仅在包装纸上写上记录，这种做法很不妥当，如果包装纸受到磨损或丢失，那么，再好的化石也成了无用之物了。

我们可以在中国地质地图上大致看到，我们国家的地质分布，从这张地图我们可以大致看出哪些地方是比较容易产出化石的。我们可以看出我国有几个重要的古生物遗迹群。

第一处【瓮安生物群】地点位于贵州瓮安，古生物时代主要是新元古代埃迪卡拉纪，距今约6.1-5.6亿年前，地层是陡山沱组磷块岩，代表生物主要有珊瑚、藻类、胚胎化石等。

埃迪卡拉纪是在“雪球地球”事件之后，生命开始爆发的时代。在这段时间里生物开始从原始的单细胞藻类向多细胞生物演化，标志着原始的生命形态在经过30亿年的准备之后，其积累的生命能量和无穷的创造力即将喷薄而出，生命演化的历史翻开了全新的篇章。

在瓮安生物群发现的笼脊球化石破解了困扰了人类千百年的“先有鸡还是先有蛋”这个问题。笼脊球化石记录了动物从单细胞祖先向多细胞祖先演化的关键一步，这一步为真正有细胞和组织分化的动物的出现奠定了生物学基础。 

第二处是位于云南澄江帽天山的【澄江生物群】，古生物时代为早寒武世距今约5.3亿年钱，地层主要是下寒武统筇竹寺组玉案山段黄绿色粉砂质页岩，代表生物有三叶虫、奇虾、怪诞虫、水母等。

寒武纪早期是寒武纪生命大爆发的主要时期，寒武纪大爆发之谜至今仍未有解答。埃迪卡拉生物群为寒武纪大爆发书写了序章，进入显生宙的寒武纪早期，在这期间仅仅用了两千万年的时间就演化出了现代生物所有的门类，与达尔文进化论中的渐进式进化相违背。

澄江生物群就是这段时间的主要代表，澄江生物群共发现了16个门类、200余个物种化石，岩层属于浅海静水还原环境的陆源碎屑堆积，很可能是个半封闭海湾或远滨带沉积。像水母之类的腔肠动物的软体部分很难形成化石，但是在澄江的砂页岩却很好地保存了下来，其辐管、环肌、中央腔和口部构造均可清晰可辨。

三是热河生物群位于中国辽西义县、北票、凌源等地，古生物年代是早白垩世，距今约1.3-1.2亿年，主要底层为早白垩世花吉营组、义县组和九佛堂组，正处于恐龙统治大陆的时期，代表生物有狼鳍鱼、东方叶肢介、三尾拟蜉蝣、中华龙鸟、孔子鸟、辽宁古果等。

热河生物群的时代是最具有传奇色彩的时代，热河生物群也被誉为“20世纪全球最重要的古生物发现之一”，是一座世界级的化石宝库。在这里既发现了恐龙变为鸟的直接证据——中华龙鸟，也有最原始的鸟类——孔子鸟，还有早期哺乳动物张和兽和热河兽，还有最早的被子植物辽宁古果。在早白垩世，华北东北早已抬升为陆，当时气候湿润，淡水资源丰富，这种生活环境为动物们提供了绝好的发展空间，一大批接近先进现代生物的动植物开始出现。在那个时候我们可以看到恐龙穿梭在森林里，翼龙翱翔于天际，原始鸟类正在尝试飞翔，早期的小型哺乳动物在草丛中觅食，湖泊中遍布鱼、虾、虫、龟、螈，一片生机勃勃的景象。然而好景不长，白垩纪大规模的火山活动将这一切终止，将其埋入火山灰下，这才使得化石保存完整，被后人发现。

在这些地方虽然容易发现各种奇趣的化石，但是还是希望大家能够做好充分准备以及学习好相关知识以后踏上征程，因为化石是我们地球的宝藏，每一块都意义非凡，在没有专人带领下无序私挖化石是对地球的伤害，对大自然的亵渎。挖掘的化石真正能够作用于科研科学，那化石才能散发出熠熠生辉的光芒。只有当我们怀着敬畏之心去挖掘化石，探索古生物，那才是真正帅气的化石猎人。

作者：卞菁（导演）

审核：林佳（科技传播研究员）

来源: 科影纪