化石，把生物史记录在沉积地层中的特殊“文字”
　　我国有文字记载的历史已经有３ ６００多年。商周时期是我国最早有文字记载的历史时期，自此之后，历代的政治、经济和文化状况，都以文字记入了史册。要了解我国古代社会的发展及不同历史时期的情况，只要查阅史册就可以了。
　　地球的历史比人类社会史长得多，已经有４６亿多年了。根据地质演化和生物进化，地球历史学家将地球的历史划分为太古代、元古代、古生代、中生代、新生代等各个地质时代。地球上的生物史比地球的历史短，只有３５亿多年。迄今所知，最早的古生物化石发现于澳大利亚西部和南非距今约３５亿年前太古代的沉积岩层中。生物界的发展，历经上述各个地质时代，一直延续至今。怎样才能了解不同地质时代形成的沉积岩层中的古生物化石。
　　我们现在已经知道，像现在我们看见的各种植物和动物都有或长或短的寿命一样，古代的植物和动物也是有寿命的。除生物个体有寿命外，各种植物和动物的物种也有寿命，只不过物种的寿命比个体的寿命长得多罢了。譬如，人的寿命一般为７０－８０岁，最多也不过１５０岁，但人种的寿命已有２００多万年了。地球上的生物史，实际上是旧的物种先后灭绝，新的物种相继诞生的历史。旧物种的个体死亡之后，它们的遗体被沉积埋藏，在压实和固结成岩过程 ，经过化石化作用，形成化石，保存至今。这样，地球上各地质历史时代生物类群及其生活活动的情况，就以化石这种特殊“文字”记录在沉积地层这部巨厚的“史册”中了。如果你要想了某个地质时代生物界的概况。只要对从该地质时代形成的岩层中发掘出化石进行研究就可以了。当然，了解地球上的生物史比了解人类社会史要难多了，因为沉积地层这本“书”有成千上万米厚，要想翻阅它，可不是一件容易的事。
　　１８世纪末，英国工程师史密斯（１７６９－１８３９）在参加开凿运河的土地测量工作时，首先“翻阅”了英国中生代的沉积地层，发现不同时代形成的岩层中所保存的古生物化石有明显差别。他认为，保存有相同化石的层层，是形成于相同的地质时代，可以进行对比。他的这一重要发现和认识，开创了运用地层中保存的化石进行地层的划分和对比、确定其相对地质年代的生物地层学研究方法，为地层学中地质年代表的建立奠定了科学基础。
　　经过各国地层学家和古生物学家几代人的努力，现已经基本上了解了各地质时代生物界概况，建立了地质年代表。从地质年代表中可以看出；不同地质时代的生物界有其明显特征；距现今的时代愈久远，生物界中的生物愈原始；反之愈接近现代生物的面貌。在距今６亿年以前的前塞武纪海洋中的生物，主要是菌类和藻类，即使有了一些多细胞动物，那也是一些不具坚硬壳体的种类。
　　在塞武纪初期，出现了带硬壳的动物。其中以身体被两条纵沟分成三部分的三叶虫特别繁盛。在奥陶纪和志留纪，笔石动物繁盛，由于它们的演化速度快、物种寿命短、分布也很广泛，因此成为这个时期地层划分与对比的标准化石。
　　在距今４亿年前的志留纪晚期，裸蕨类植物登陆成功，使地球上的陆地开始坡上了绿装。
　　在稍后一个时期的泥盆纪，在地球上的各种水域里生活着各种各样的鱼类，它们有的生活于海水中，有的生活于淡水中，还有的披着“盔甲”呢（如泥盆纪时的沟鳞鱼）到了泥盆纪晚期，一些可以用“肺”进行呼吸的鱼类用肉质鳍登上潮湿的泥沙滩上爬行，经过长时期演化，最后演变成了像现代的青蛙那样能够水陆两栖的两栖动物（如二叠纪时的蜥螈化石就是其中较重要的化石）。两栖动物虽然可以爬上陆地生活，但还不是真正的陆生动物，因为它们的繁殖还离不开水，产卵、受精、孵化和幼体生长发育都是在水中进行的。
　　到距今３亿年前的石炭纪早期，由两栖动物演化产生了爬行动物。由于爬行动物能产具羊膜的卵，可以在陆地孵化，使它们的繁殖摆脱了对水环境的依赖，成为陆地的真正征服者，有一些爬行动物（如海龟）虽然后来又返回到水中生活。但繁殖时仍要回到陆地上产卵。
　　又经过将近一亿年的演化，到距今二亿多年前的三叠纪晚期，由爬行动物演化产生了哺乳动物。
　　在距今１.４亿万年前的侏罗纪晚期，又由爬行动物演化产生了鸟类。尽管哺乳动物和鸟类已先后在中生代的不同时期产生，但它们的种类和数量都还比较少，仍以爬行动物在各个生态领域中占据优势，因此中生代又被称为爬行动物时代。
　　到距今６ ５００万年前的新生代，哺乳动物已取代爬行动物而占优势地位，因此称新生代为哺乳动物时代。人是由动物变来的。与人亲缘关系比较接近的动物有大猩猩、黑猩猩等。人和现代的猿有着共同的祖先。据研究，人和猿的共同祖先在距今约８００多万年前就已经分道扬镳，各走各的路。人的直接祖先是猿人。在距今约２００万年前，已经由猿人演化产生了真人。从此，生物的进化就由哺乳动物时代进入到人类时代。伴随动物界的进化，植物界也在不断进化，由最初的菌藻类演化产生了蕨类，又由蕨类演化产生裸子植物，由裸子植物演化产生被子植物。纵观生物的历史，就是这样由简单到复杂，由低等到高等；由最初水生发展到陆生的历史发展过程。在这个过程中旧的生物类群先后灭绝，新的类群相继诞生，地球上的生命就是这样生生不息、永无止境。
　　由于生物类群由低等到高等，由简单到复杂的进行过程是不可逆的，因此，在一条厚度巨大的沉积地层剖面上，自下而上（即从老到新）的不同岩层中，可以发现处于不同进化水平的古生物化石。譬如，美国亚利桑那州的大峡谷剖面，厚度巨大，记录了七亿年来的地质史和生物史。该剖面的底部为前塞武系沉积，含不具硬体的水母类化石；上覆塞武系中，主要含三叶虫化石；在石炭系中则产鱼类化石；在随后的二叠系中，保存了盘龙类爬行动物化石；而在最晚沉积的中新统岩层中则含有哺乳类化石。由于在不同地质时代形成的沉积岩层中保存有不同进化水平的生物化石，因此，地层学家可以根据他所研究地层中古生物化石群的特征确定地层的相对地质年代。