化石家族中的新秀

植物化石，是人類認識植物發展的寶貴資料，也是認識地層、尋找礦產資源的重要手段。因此，尋求歷史長河中的種種信息，是科學工作者最關心的問題。近年來，由于科學技術的進步，在植物化石的家族中，又增加了一名新的成員——化學化石。

人類發現植物化石，已有二百多年歷史了。最早的記載是1760年，自然科學家埃德沃德·廬赫懷德發現了印痕化石。它是大化石中的第一個成員，以后又相繼發現了模型化石、壓型化石和“過礦化”化石等。由于大化石不僅保存了植物的形態，而且有的還具有有機殘骸，保存了植物的結構，因此它在人類認識歷史上是位赫赫有名的功臣。有了它，才建立了古植物學，才能再現植物進化的各種圖象和各時代生機勃勃的植物景觀。但是它們也有辛酸之處，由于這種化石不易完整地保存，變化又慢，因此在生物地層學上，始終是個配角。

為了彌補大化石的缺陷，本世紀初又出現了微體化石。這是植物化石家族中的第二代。微體化石個體小，分布廣，因此對生物地層的研究特別有用，也為人類尋找石油等礦產解決了一系列問題，因此微體化石成了人類的寵兒。

近年來，隨著人們對能源研究的深入和生物化學技術的日益成熟，第三代化石——化學化石又應運而生了。最早研究化學化石的是德國化學家特賴布斯。他在1935年從石油、煤和油母頁巖中，獲得一些卟啉類的有機化合物。這種化合物在自然界僅僅在生物體內才能合成，因此它們實際上是人類發現的第一批化學化石，不過當時還沒認識到這一點。到了20世紀60年代末70年代初，由于發展生產的需要和人們認識的深入，才把保存在地層里的一些植物形態和生理活動有關的各種化學物質當做化石，這就是化學化石。

化學化石是化石家族中的小字輩，不像它的前輩都是有形態，有解剖結構，用物理方法就可以觀察到的個體，而是由一群高分子的有機化合物，或特殊的無機物組成的化石，因而只能通過化學的方法把它們分離出來，并認識它們。化學化石的外形，也不像大化石或微體化石那樣有個尺度范圍，它大時可以成為一個巨大的礦體，如煤、石油等；小時則只有極靈敏的化學儀器才能檢驗出來。因此，它不需要像大化石和微體化石那樣，保持一定的外形和尺寸，而只需要很少的樣品就能進行鑒別。大化石和微體化石通常用生物學的名稱來命名，如準銀杏、似蘇鐵、裸蕨等等，而化學化石則主要是用生物化學的名稱來稱呼，如木質素、色素、角質、栓質、蛋白質、脂類等等。

化學化石作為一種新型化石，不僅單獨存在，有時也存在于大化石和微體化石之中，因此化學化石的分布非常廣。據估計，大自然中約有9千4百億噸有機碳，而其中的三分之二存在于地殼之中，所以由它們和某些無機物組成的化學化石在數量上是十分可觀的，比大化石和微體化石要多千百萬倍。

化學化石雖然問世不久，但由于它具備許多鮮明的優點，所以它在化石家族中已表現為“青出于藍而勝于藍”了。碳的同位素是化學化石中最簡單、最常見的一種。人們不僅用它來確定地層的年齡，而且根據C12與C13的比來確定沉積環境是海相還是陸相。最近美國科學家就根據這一點，科學地解釋了陸相煤核成因的原理。

存在于大化石或微體化石之中的化學化石，又是幫助人們確定許多古植物之間親緣關系的重要手段，通過生物化學分析所得的結果，有時比通過形態和解剖所得的結果更為可靠。

大自然把千千萬萬的生物體變成了化學化石，其中有的已成為人類必不可少的能源，而更多的包括存留在地球表面的三分之一的有機碳，人類還無法把它們變成高效的能源或用于別的途徑。所以化學化石的形成過程，也是值得人們探討的。現在有些科學家正在探索直接用植物制造石油，可能就是從這里得到啟示的吧。

由于化學化石的用途如此重要而廣泛，所以科學家為了研究它們而專門開創了兩門的新學科，即古生物化學和古化學分類學。