“我發(fā)現(xiàn)化石了？”“不，你沒有。”

出品：科普中國(guó)

作者：王信松（中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所）

監(jiān)制：中國(guó)科普博覽

化石是遠(yuǎn)古生命遺留下的記錄，是遠(yuǎn)古生物存在的證據(jù)。化石的英文fossils是由拉丁文fossilis演化而來(lái)，原意為“地下挖掘而得”。

在參觀博物館見到化石的時(shí)候，總有人存在這樣的疑惑：這是真的嗎？還有些人在野外撿到了魚目混珠的假化石，卻加以珍藏，奉為珍寶。

真假化石，傻傻分不清??！

現(xiàn)在，我們就來(lái)看看哪些是真化石，哪些又是假化石。

真化石里都有誰(shuí)？

化石是自然形成的，保存于地層中的古生物遺體、遺物、活動(dòng)遺跡以及殘留的有機(jī)分子?；梢苑譃槿N類型：實(shí)體化石、遺跡化石、化學(xué)化石。

圖1 化石分類（圖片來(lái)源：作者自制）

我們?nèi)粘Ｒ姷降幕^大部分都是實(shí)體化石，實(shí)體化石又可以分為三類，硬體保存、軟體保存、模鑄化石。提到化石，我們最先想到的就是硬體保存的實(shí)體化石（Hard body preservation），像生物骨骼化石、植物化石等。

圖2 硬體保存（顧氏小盜龍）

（圖片來(lái)源：中國(guó)古動(dòng)物館）

實(shí)體化石中有些比較特殊，它們并不是硬邦邦的石頭，而是保存了生物的軟組織，例如，琥珀化石、西伯利亞凍土層中的猛犸象等，這些也是化石，是軟體保存的實(shí)體化石（Soft tissue preservation）。

圖3 軟體保存（猛犸象化石）

（圖片來(lái)源：紀(jì)錄片《Waking the Baby Mammoth》）

模鑄化石（Molds and Casts）也是硬邦邦的石頭，但是由于古生物的骨骼被分解，沒有保存下來(lái)，保存下的僅是生物的印痕。

圖4 模鑄化石（珊瑚印模）

（圖片來(lái)源：作者提供）

再說(shuō)第二大類：遺跡化石（Trace fossils）。最典型的遺跡化石就是足跡化石，另外，蛋化石、糞便化石、生物洞穴、鉆孔化石等也屬于遺跡化石。

第三大類化石是化學(xué)化石（chemical fossil），是古生物的有機(jī)殘留物，包括古DNA、古蛋白質(zhì)、煤、石油等。

化石的形成條件非?？量蹋虼酥挥泻苌僖徊糠质非吧軌蛐纬苫?。據(jù)古生物學(xué)家估計(jì)，地球上沉積記錄中保存的化石可能不足史前生物圈的1%。

圖5 化石的形成過(guò)程

（圖片來(lái)源：作者自制）

博物館里的化石真的是真化石嗎？

在博物館中，我們經(jīng)常會(huì)見到這樣兩種化石展品：一種是被壓得平平的一塊石板（圖6），另一種是像雕塑一樣立體的動(dòng)物骨骼化石（圖7），這種立體的化石標(biāo)本叫做裝架化石或裝架標(biāo)本。

圖6 六道灣烏魯木齊鯢化石

（圖片來(lái)源：中國(guó)古動(dòng)物館）

圖7 許氏祿豐龍裝架化石

（圖片來(lái)源：中國(guó)古動(dòng)物館）

化石會(huì)出現(xiàn)這兩種狀態(tài)主要與化石的埋藏條件有關(guān)，如果古生物保存在很細(xì)膩的沉積物中，經(jīng)過(guò)成巖作用后，被壓實(shí)得很嚴(yán)重，化石看上去就會(huì)像一塊石板。例如，我國(guó)遼西的熱河生物群、德國(guó)的索倫霍芬生物群產(chǎn)出的化石，看起來(lái)就像塊石板。

而如果埋藏古生物的沉積物稍粗，經(jīng)過(guò)成巖作用后，壓實(shí)沒那么嚴(yán)重，化石一般會(huì)比較立體，修復(fù)后一般能夠做成裝架化石。其次，這種差異也與古生物的體型大小和骨骼與外殼是否及時(shí)被礦物填充有關(guān)。

由于化石在自然保存過(guò)程中，不可避免地會(huì)存在缺失、損壞，導(dǎo)致發(fā)掘出土的化石本身就不完整。博物館在展示裝架化石標(biāo)本時(shí)，考慮到展示效果等問(wèn)題，會(huì)參考已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的同種生物的骨骼化石，將破碎的骨骼進(jìn)行黏合，并將缺失的骨骼化石用石膏、紙漿或塑料進(jìn)行補(bǔ)全。這樣的裝架化石標(biāo)本在展示時(shí)仍會(huì)叫做完整骨架化石，若骨骼化石過(guò)少則根本不會(huì)做成裝架化石展示。簡(jiǎn)單地說(shuō)，博物館里被做成裝架化石的一般是真化石。（以后可以更詳細(xì)地說(shuō)說(shuō)）

當(dāng)然，博物館的展品中確實(shí)存在看起來(lái)和裝架化石非常像的古生物骨架模型，模型中一塊真化石也沒有。

其實(shí)區(qū)分裝架化石和骨架模型很容易，對(duì)于裝架化石來(lái)說(shuō)，起到支撐作用的鋼架會(huì)暴露在外部，以防破壞化石，脊椎骨會(huì)由鋼制卡頭固定在鋼架上，肢骨一般會(huì)用扁鋼條箍住，固定在支撐鋼架上。對(duì)于骨架模型來(lái)說(shuō)，支撐鋼架一般在骨骼模型內(nèi)部。

圖8 無(wú)外部鋼制支架的模型（左）有外部鋼制支架的化石（右）

（圖片來(lái)源：作者提供）

不是真化石，是真·假化石

野外有一些構(gòu)造或巖石，常常被人誤認(rèn)為是化石。如樹枝石、姜結(jié)石、燧石結(jié)核、球狀風(fēng)化的巖石等，它們的成因均與生物無(wú)關(guān)，這些礦物和巖石被統(tǒng)稱為假化石。

對(duì)相關(guān)知識(shí)缺少了解的人普遍存在這樣一種想法，人造的是假的，自然形成的是真的。因此很多人撿到假化石后都會(huì)認(rèn)為這是“真的”。我們可以開玩笑地說(shuō)這是“真·假化石”。

這讓筆者想起了一則趣聞，當(dāng)年傅斯年和鄭天挺同在研究所擔(dān)任所長(zhǎng)，傅斯年是正所長(zhǎng)，是“正·傅所長(zhǎng)”，鄭天挺是副所長(zhǎng)，是“副·鄭所長(zhǎng)”。

接下來(lái)將列舉一些常見的假化石。

1.樹枝石

樹枝石，中國(guó)古代也稱模樹石，常被誤認(rèn)為是植物化石。由于樹枝石被誤認(rèn)為是植物化石的次數(shù)太多，以至于它成了假化石最典型的代表。

樹枝石的巖石表面有類似側(cè)柏樹枝狀薄膜或苔蘚、藻類等低等植物的印痕，但非植物遺體。其成因是溶解了鐵、錳等礦物質(zhì)的地下水流入巖石的裂隙后，壓力降低，溶解的礦物質(zhì)沉淀在巖石表層，染色所致。

圖9 樹枝石

（圖片來(lái)源：作者提供）

2.燧石結(jié)核

燧石是一種硅質(zhì)巖石，燧石結(jié)核普遍呈現(xiàn)為結(jié)核狀、條帶狀或透鏡狀，通常存在于碳酸鹽地層中，以灰?guī)r、白云巖最為常見。因?yàn)槌３霈F(xiàn)在沉積巖中，形狀特殊的燧石結(jié)核也會(huì)被誤認(rèn)為是真化石。

圖10 燧石結(jié)核

（圖片來(lái)源：https://www.sandatlas.org）

3.球狀風(fēng)化的巖石

球狀風(fēng)化是一種巖石破碎的現(xiàn)象，常見于花崗巖、玄武巖、砂巖。巖石由表及里呈圓球狀層層剝落,棱角逐步圓化。例如花崗巖節(jié)理發(fā)育，把巖體分成許多巖塊，由于溫度急劇變化，使巖塊的表里和各種礦物脹縮不均，導(dǎo)致巖塊表層發(fā)生裂紋并不斷破碎，巖塊逐步變?yōu)榍驙?。球狀風(fēng)化的碎屑物質(zhì)被剝離以后，殘留的球形巖塊稱為石蛋。

有時(shí)球狀風(fēng)化的巖石表面像蛋殼破裂的痕跡，因此有些人會(huì)誤把石蛋當(dāng)作蛋化石。

圖11 球狀風(fēng)化

（圖片來(lái)源：作者提供）

4.姜結(jié)石

姜結(jié)石也叫姜石，是粘土質(zhì)地層中的鈣質(zhì)黃土結(jié)核，僅僅因?yàn)樾螒B(tài)比較特殊，酷似生姜故而得名。它是在巖石風(fēng)化礦物質(zhì)運(yùn)移過(guò)程中，不溶于水的鈣質(zhì)礦物，受水的淋溶在地下膠凝富集而成。一些形態(tài)特殊的姜結(jié)石也會(huì)被不明真相的人當(dāng)作古生物的化石。

圖11 姜結(jié)石

（圖片來(lái)源：SpringerLink）

除此之外，還有一些被誤認(rèn)為是化石的奇奇怪怪的東西，總能讓人眼前一“辣”，忍俊不禁。

結(jié)語(yǔ)

化石是古生物學(xué)家穿梭時(shí)空，探尋古老年代生物秘密的鑰匙，也是能讓我們目睹生命傳奇的“寶石”，真假之間，希望你能擦亮眼睛，看到生命用億萬(wàn)年走出的真實(shí)印跡。

編輯：孫晨宇