7000万年前的一天，堪萨斯州赤日高悬。不知为什么，一条鸭嘴龙离开了栖息地，离开了它的伙伴们，独自来到这个干燥、炎热的不毛之地。也许它已病魔缠身，也许它迷失了方向，恶劣的环境使它精疲力竭，昏头昏脑。它再也走不动了，终于仰天倒卧在滚烫的沙地上。从此它再也没有爬起来，就这样躺在那里，默默地死去了。
鸭嘴龙的尸体长时间暴露在荒野，没有被吃肉的动物破坏过，可见这地方是没有什么动物敢来的。在火辣辣的太阳的曝晒下，尸体发生了脱水作用，皮肉干缩，使得肋骨和大腿骨显得格外突出。最后，这条鸭嘴龙变成了一具干尸。后来这儿发生了洪水，在干尸的皮肉还没来得及被水泡软前，泥沙质沉积物就把它给掩埋了。岁月流逝，沉积物越来越厚，干尸被埋在深深的地下。几千万年过去了，泥沙变成了岩石，干尸变成了化石。
恐龙骨骼化石的形成
令研究恐龙的专家们惊异的是，第一具恐龙化石——禽龙的化石骨架竟多达31条，而且大多数保存完整。当初矿工们花了3年的时间才把这些化石全部挖掘出来。化石运到博物馆后，足足花了25年时间，才把它们全部装架完毕。
研究者对这些化石的埋藏环境进行了考查，得出的结论是，一场史前的洪灾、泥石流造就了这批化石。这群禽龙是被夹带泥沙的洪水冲到一条又深又陡的峡谷之中而丧生的。它们的尸体很快被泥沙掩埋起来，因此骨架大多数保存得相当完整。
1878年以后，恐龙骨骼化石在世界各大洲不断被发现。完整的骨架化石，成了科学家再现恐龙的依据。
恐龙在地球上生存了约1.5亿年，假如它们死后，骨骼都能保存为化石的话，那么今天地球将被厚厚的一层恐龙骨所覆盖。然而，实际上是不可能的，它们之中只有极少数的恐龙，才能把遗骨留存到今天。
恐龙死后，它们的尸体在绝大多数情况下，暴露于荒野之中，腐烂分解；或被动物吃掉，最后化为乌有。少部分尸体会被流水搬运到河湖之中沉积下来。在搬运过程中，尸体会受到严重的破坏，最后所形成的化石自然也就成了残片。在很少的情况下，恐龙的尸骸才能在原地迅速被沉积物掩埋。这时，一副完整的骨架化石才会被保存下来。这种情况往往与某种突发性事件有关，如地震、洪水、岩石崩塌，陷进松软沉积物中或失足掉进了洞穴之中。比利时伯尼萨特的禽龙骨架化石就是在突发性事件中迅速被掩埋而保存下来的。恐龙的遗体被沉积物掩埋后，肌肉、内脏、皮肤和角质部分会慢慢腐烂分解，剩下的骨头逐渐被地下水中的矿物质所代替、石化，成为今天的化石。
著名的恐龙化石产地
世界上有些地区，恐龙化石特别丰富。如美国的犹他州和科罗拉多一带、加拿大的阿尔伯达省、非洲的坦桑尼亚、蒙古人民共和国和中国的内蒙古地区以及四川盆地、云南禄丰盆地和河南南阳地区。
美国西部的犹他州和科罗拉多一带，盛产侏罗纪晚期的恐龙化石，尤其在两州之间的“恐龙三角区”，化石特别集中。大名鼎鼎的恐龙大汉雷龙、梁龙和身披奇怪骨板的剑龙，还有大型食肉龙——跃龙，都是在这儿发现的。恐龙化石的发掘工作始于1877年。现在恐龙三角区内建有4个陈列恐龙化石的博物馆，在世界上颇有影响。
加拿大西部的阿尔伯达省产有大量白垩纪晚期的恐龙化石。这里发现的霸王龙、鸭嘴龙、甲龙、角龙化石非常有名，发掘历史已有80多年。建有世界上最大的恐龙公园，园内的梯雷尔恐龙博物馆素负盛名。
蒙古人民共和国与中国内蒙地区，是白垩纪早期至晚期恐龙化石的重要产地。有学者认为，白垩纪时这儿很可能是地球上最大的恐龙王国。在中国内蒙一带，恐龙化石的发掘工作取得了显赫的成果。内蒙被认为是中国最大的“恐龙之乡”。这儿主要产角龙和甲龙的化石，而且从幼年到成年的个体都有，十分难得。
非洲东部坦桑尼亚的坦达古鲁，是侏罗纪晚期恐龙化石的著名产地，发掘历史80多年。曾经有大量巨型蜥脚类恐龙化石在那里出土。最有名的要数腕龙了，它是世界上已知最重的恐龙。
中国云南的禄丰产有侏罗纪早期的恐龙化石，是中国早期恐龙化石最重要的产地。著名的禄丰龙化石就是在这儿发现的。
中国的四川盆地素有“恐龙之乡”的美誉，是侏罗纪早、中、晚期恐龙的重要埋藏地，以中晚期的恐龙化石最丰富。著名的马门溪龙、峨眉龙、永川龙、华阳龙、沱江龙都产自该盆地。四川恐龙化石点很多，研究恐龙的历史已近70年。但进行大规模的发掘和较详细的研究工作，还仅在自贡大山铺地区。
中国河南南阳地区，盛产保存完好的白垩纪晚期的恐龙蛋化石。近年仅在西峡一县就出土了5000余枚，地下埋藏不计其数。这儿是世界最大的恐龙蛋化石的埋藏地，被誉为“世界第九大奇迹”。
白垩纪末期的恐龙蛋化石
世界上许多国家都发现了恐龙蛋化石，但数量不多。据1993年前的统计，总数约为500枚左右。奇怪的是，恐龙蛋化石在产出的时代上，绝大多数是白垩纪晚期的，尤以白垩纪快结束的时候最多。
1993年，从我国河南省爆出一条轰动世界的科学新闻：南阳的西峡等县发现了大量的恐龙蛋化石，仅西峡一县就出土了5000多枚。
有意思的是，河南发现的恐龙蛋化石也是白垩纪晚期的，这不是说其他时代的恐龙蛋化石绝对没有，而是数量很少。比如在侏罗纪、三叠纪都曾有恐龙蛋化石发现，但比起白垩纪来要少得多。
人们不禁产生了疑问：为什么白垩纪晚期的恐龙蛋化石这么多，而其他时代的恐龙蛋化石却那么少？是那个时代的恐龙特别爱下蛋，最容易成为化石吗？不是。白垩纪末期的恐龙蛋化石之所以多，说明当时恐龙蛋孵化率很低，大量蛋不能孵出小恐龙，结果长期埋在沙土中变成了化石。相反，其他时代的恐龙蛋大多已孵出了小恐龙，因而形成化石的机会很少。
至于恐龙蛋不能孵化的原因，目前大体上有两种观点。有的科学家认为白垩纪末期气候变得干燥、寒冷，雌恐龙内分泌失调，导致生下了没有孵化能力的薄壳蛋。另有一些科学家认为恐龙的性别是由孵化时的温度决定的。白垩纪末期气候开始变得寒冷，致使孵出的恐龙女多男少，造成性别比例严重失调。这样的情况下，大多数雌恐龙下的蛋没有机会受精，就成了育不出后代的“哑蛋”。
化石及其形成的方式
人们在偶然的机会中，常常会在地下或悬崖峭壁里发现一些奇怪的物体。这些物体有的像动物，有的像植物，它们不仅石质化了，而且看来似乎是海洋里的东西，现在却在高山的石头中出现了。这就是化石。
人们对化石的认识，历史悠久，记载也很多。例如：北魏郦道元所著《水经注》，说湘乡县石鱼山“石色黑而埋若云母，开发一重，辄有鱼形，鳞鳍首尾，宛如刻画，长数寸，鱼形备足”。这是对一种鱼化石的记述。唐朝书法家颜真卿在771年写的《抚州南城县麻姑山仙坛记》中，提到“坛东北有石崇观，高石中犹有螺蚌壳，或以为桑田所变”，意思是说高山上的贝壳化石一度是海洋生物，其后经历了沧海桑田的变化。据说，意大利达·芬奇是欧洲第一个说明化石成因的人，晚我国近千年。这些人是历史上辨认化石最早的代表，然而他们只是感到惊奇，才引起注意，并做出简单的臆想和推断的。彻底揭示化石本来面目，对化石真相进行认真的研究，还是近200年来的事。它是随着古代生物学发展而产生的。
“化石”，是西文“Fossil”的译名，就是“挖掘”的意思。严格地说，给化石下一个肯定确切的定义是不容易的，就是研究古生物的人，也难以提出准确的答案。一般说来，凡是生物体的全部或一部分，包括它们生活时所留下的遗迹，经过自然的作用，长期埋藏在地下，后来重新被发掘出来，用以解释某些现象，都可以看作是“化石”。
形成化石，并且能够很好地保存下来，是要一定条件的。就生物本身而言，最好具有质的硬体，只有硬体才容易形成化石。肌肉等软体，只有在特定的条件下才能保存为化石。从外界环境来说，最好有掩盖物质把遗体迅速埋藏起来，以免生物、机械和化学的破坏。一般来说，掩盖物质细腻，沉积环境平静，又没有其他破坏因素，容易形成精美的化石。现在，在我国山东临朐的硅藻土里，德国索伦霍芬的石灰岩里，还有世界上其他许多地方，都发现大量罕见的完整化石，原因就是那些地方有着形成化石的良好条件。
为了研究和使用方便，通常把化石归纳为三类：最常见的是实体化石，代表生物的遗体或其中的一部分；第二类是遗迹化石，它是指古代生物生活时所留下的活动痕迹，如高等动物留下的脚印，低等动物移动时的痕迹，某些动物栖身的孔道和洞穴，以及动物的粪便、蛋、珍珠、胃石等等，甚至还包括古人类使用过的石器和骨器；第三类，即化学化石，也就是说古代生物的遗体有一些因腐烂而消失，但是仍然有残留着的有机物分子，被保存在化石中或掺入沉积岩中，所以有的人也称这类化石为分子化石。应该指出，在地球历史的早期，实体化石极其稀少的情况下，化学化石为追溯生命起源，了解生物在分子进化阶段的过程起了相当大的作用。
如果我们从化石的保存特点着眼，那么化石的分类则是另外三种方式了。第一种为未经过变化保存的化石，它们大体上是生物遗体的原来状态。例如，十几万年前在北极地区生活过的猛犸象，现在从冻土里发掘出来的标本，就好像是刚从大冰箱中取出来似的，不仅筋骨相互连接，就是血肉还是鲜红的，甚至可以食用。又如我国辽宁抚顺煤田的琥珀，虽然已埋藏达4000多万年之久，但被包裹在松脂里的蚂蚁，仍然同活着的差不多。不过，这种未经过变化保存的化石是不多的。
第二种为经过变化保存的化石。大多数古代生物遗体都是经过变化才形成化石的。当动植物死亡后，肌肉等软体烂掉了，但是骨骼、介壳和木质部等硬体被泥沙掩盖起来，然后由溶解在水中的矿物质填充了硬体的微孔，久而久之，就变成石头了。这种形成化石的过程，称为“化石化作用”。脊椎动物的骨头，软体动物的贝壳，以及许多植物化石都是这样形成的。
第三种为模铸化石。是指古代生物遗体留在周围岩石上的印模，以及遗体溶蚀后留下空隙的充填物。模铸化石常见于上面说过的实体化石的围岩和充填物中，多数遗迹化石（如脚印、孔穴等）都可以模铸的方式保存下来。
总而言之，化石的种类很多，保存的方式也各不相同，它们现在都成了我们了解远古时代生命的钥匙。
化石——一本特殊文字的“史书”
一谈到历史，许多人自然想起存放在图书馆里厚厚的一本本的历史书。在那些古代史书中，记载着历史上发生过的重大事件，人们从中可以了解各个朝代政治、经济和社会兴衰更替的过程。殊不知，就在我们人类居住的大地上——自然界中，也蕴藏着一本用特殊文字记载的巨大“史书”，书页就是地层，文字就是化石。由地层和化石组成的这部巨著，为我们很好地叙述了地质时期各种古代生物起源、发展、灭亡和相互演替的事实真相。
有关化石知识，已在前面“化石及其形成的方式”中向大家介绍了。研究化石是古生物学家的事情。关于地层，是指地壳中构成层状的岩石。我们这里所说的地层，主要是指沉积岩形成的地层，它是由泥和沙等从老到新一层一层堆积起来，在很长的时间内变为泥岩沙岩而形成的。作为地史学的一个分支——地层学，研究的就是地壳里的各个地层。目前，地史学家、古生物学家通过对地层积叠顺序和包含在地层中化石的研究，已经从这本被称为“自然界特殊文字的史书”中，大体上查明了远古时代地球上生物进化的历史。
如果你有机会乘车或乘船到大自然去旅行，凭窗远眺，一定使你目不暇接。在远处的山坡、断崖上，几乎都能看到重重叠叠的地层现象。
一般来说，地层形成以后，在正常情况下，总是越下部的地层年代越老，越上部的地层年代越新。我们把一层又一层的地层比作书页，正是根据地层的这个特点。不过自然界中的这部史书与普通书不一样，它的第一页在下面，而不是在上面。但是，情况往往很复杂，已经形成的地层，经受重大的地质运动以后，常常被褶皱倒转。地层不再是原来正常的水平状态，而是直立，甚至下面的老地层被翻到上部来了。然而，这也没有关系，经古生物学家的研究，根据不同地质时期里包含不同化石的特点，他们会把颠倒了的地层整理清楚，理顺它们之间的关系。就像是一本书前后页被颠倒了，按照页码依着顺序再恢复原样。
假如我们能把世界上所有的地层，按照新老时代顺序堆积在一个地方，就会形成一个巨大的岩柱。此时，你会发现，构成这个岩柱的岩石会随着包含其中化石的不同而呈现出渐次的改变，有时还会遇到断裂变化，就好像把一本历史书按照不同历史时期分了若干章节一样。科学家们就是利用化石在地球历史上的这些突然改变，把漫长的地质时代划分为不同时期的。
常用的地质时期是“纪”，“纪”下面再分“世”。由几个“纪”合并为更长的时期，这就是所谓的“代”。把地质时代划分开来，并冠于不同的名称，如新生代，第三纪，古新世，也就是这样得名的。应该说，有了地质分期，自然界里由化石这种特殊文字印刻在地层里的“史书”，“阅读”起来就方便多了。
然而，仅凭化石并不能告诉我们地质时代的具体年龄，化石只能说明各地质时期的新老关系，所谓新老仅是相对的。因此，利用化石判断出来的地质时期，只能称为“相对年代”。
那么，我们说某个地质时期，是在几亿年前或几千万年前，这是怎么知道的呢？原来，这是由岩石和矿物中某些放射性元素（如铀）含量，和它们的放射性蜕变产物（如铅）含量之间的比例关系计算出来的。这也是一门专门的学科，名字叫“同位素年代学”。因为只有“同位素年代学”才能测出地质时代的绝对年龄，所以又称它为“绝对年代学”。
现在，我们已经知道地球历史始于45亿年前，而最早的生命诞生在大约38亿年前的原始海洋中，目前居住在地球上的所有生物都是从最早的生命进化来的。我们说自然界有一本用化石记载的“史书”，指的就是这个意思。
