Palæontologiens historie studerer rækkefølgen af handlinger for at forstå livet på Jorden baseret på fossile rester af levende organismer. Da paleontologiens opgave er studiet af fortidens levende organismer, kan det betragtes som et biologiområde, men dets udvikling var og forbliver tæt forbundet med geologi og processen med at studere jordens historie.
I oldtiden skrev Xenophanes (570-480 f.Kr.) om fossiler af marine organismer, hvilket indikerer, at jordens overflade engang var under vand. I middelalderen talte den persiske naturforsker Ibn Sina (kendt i Europa som Avicenna) i sin "Book of Healing" (1027) om fossiler: den fremsatte teorien om forstenede væsker (væsker); i det XIV århundrede vil det blive færdiggjort af Albert af Sachsen . Den kinesiske naturforsker Shen Kuo (1031-1095) fremsatte en teori om klimaændringer baseret på de organiske rester af forstenet bambus.
I Europa, i begyndelsen af den moderne historie periode , var den systematiske undersøgelse af fossiler en af de vigtigste ændringer i naturfilosofien , der fandt sted under rationalismens æra. Fossilers natur og deres forhold til tidligere liv blev mere forstået i det 17. og 18. århundrede. I slutningen af det 18. århundrede satte Georges Cuviers arbejde en stopper for årtiers debat om eksistensen af udryddelse og førte ved hjælp af komparativ anatomi til fremkomsten af palæontologi som en videnskab. Den voksende viden om fossiler spillede også en vigtig rolle i udviklingen af geologi og stratigrafi i særdeleshed .
I 1822 opfandt redaktøren af et fransk videnskabeligt tidsskrift ordet "paleontologi" for at henvise til processen med at studere gamle levende organismer ved hjælp af fossiler. I første halvdel af 1800-tallet blev de geologiske og palæontologiske aktiviteter mere og mere organiserede: Antallet af professionelle geologer, fossilspecialister, geologiske selskaber og museer voksede. Dette bidrog til den hurtige vækst i viden om livets historie på Jorden og fremskridtene med at skabe en geokronologisk skala - den var for det meste baseret på tilstedeværelsen af fossile rester. Efterhånden som viden om livets historie akkumulerede, blev det mere og mere tydeligt, at der er en vis rækkefølge i livets udvikling. Dette faktum bidrog til fremkomsten af de første evolutionære teorier om transformisme [1] . Efter at Charles Darwin udgav sin bog On the Origin of Species i 1859, blev palæontologi hovedsageligt studiet af evolutionens forløb , herunder menneskets evolution og evolutionsteorien [1] .
I slutningen af det 19. århundrede var den palæontologiske aktivitet udvidet betydeligt, især i Nordamerika . Denne tendens fortsatte ind i det 20. århundrede, da nye områder af Jorden blev tilgængelige for systematisk indsamling af fossiler, hvilket fremgår af en række vigtige fund i Kina i slutningen af det 20. århundrede. Der er fundet mange overgangsfossiler, og man mener nu, at der er tilstrækkelig dokumentation for, hvordan forskellige klasser af hvirveldyr forholder sig til hinanden. De fleste af disse beviser er baseret på overgangsformer [2] . I de sidste par årtier af det 20. århundrede har der været fornyet interesse for masseudryddelser og deres rolle i livets udvikling på Jorden [3] . Der var også en fornyet interesse for den kambriske eksplosion , hvor kropsmønsteret udviklede sig i de fleste typer dyr. Opdagelsen af fossiler fra Ediacaran-biotaen og udviklingen af paleobiologi gjorde det muligt at udvide vidensområdet om livets historie langt ud over den kambriske periode.
Selv i det VI århundrede f.Kr. e. den græske filosof Xenophanes fra Kolofon (570-480 f.Kr.) indrømmede, at nogle forstenede skaller var rester af bløddyr; de efter hans mening beviste, at det daværende land engang var under vand [4] . Leonardo da Vinci (1452-1519) konkluderede også i en upubliceret note, at nogle forstenede havskaller var rester af bløddyr. Fossilerne var dog i begge tilfælde faste rester af krebsdyr: de adskilte sig lidt fra levende arter, og derfor kunne de let identificeres [5] .
I 1027 tilbød den persiske naturforsker Ibn Sina (kendt i Europa som Avicenna) i sin Helbredelsesbog en forklaring på fossiliseringen af fossiler. Ibn Sina omarbejdede Aristoteles' idé - ifølge hvilken årsagen lå i fordampning - til teorien om forstenede væsker ( succus lapidificatus ). I det 14. århundrede blev det forfinet af Albert af Sachsen, og i det 16. århundrede blev det generelt anerkendt af de fleste naturforskere [6] .
Shen Kuo (1031-1095) fra Song Empire , baseret på marine fossiler fundet i Taihang-bjergene , udledte eksistensen af geologiske processer såsom geomorfologi og den gradvise forskydning af kystlinjer [7] . Ko, baseret på observationer af forstenet bambus fundet i undergrunden af Yan'an , Shaanxi-provinsen , argumenterede for teorien om gradvise klimaændringer , eftersom Shaanxi-provinsen var i en tør klimazone, hvor bambus ikke voksede [8] .
Som et resultat af den nye vægt på at observere, klassificere og katalogisere naturen begyndte europæiske naturfilosoffer fra det 16. århundrede at bygge store samlinger af fossile genstande (såvel som samlinger af plante- og dyrearter), som ofte blev opbevaret i specialbyggede genstande. skabe med henblik på bestilling. I 1565 udgav Konrad Gesner et værk om fossiler, som indeholdt den første detaljerede beskrivelse af et sådant skab og en samling. Samlingen, som Gesner brugte til at skrive sit arbejde, tilhørte et medlem af et enormt korrespondentnetværk. I løbet af det sekstende århundrede begyndte sådanne uformelle netværk blandt naturfilosoffer og samlere at spille en stadig vigtigere rolle. De var forløberne for de videnskabelige samfund, der begyndte at opstå i det 17. århundrede. Fossile samlinger og korrespondentnetværk bidrog til udviklingen af naturfilosofien [9] .
De fleste europæere i det 16. århundrede genkendte dog ikke fossiler som rester af levende organismer. Ordet "fossil" på latin betyder "gravet ud". Denne betegnelse blev anvendt på mange sten og stenlignende genstande uden hensyntagen til, at de kunne være af organisk oprindelse. Forfattere fra det sekstende århundrede som Gesner og George Agricola var mere interesserede i at klassificere genstande efter deres fysiske og mystiske egenskaber end i at belyse deres natur [10] . Derudover tilskyndede datidens naturfilosofi alternative fortolkninger af fossilernes natur. Både de aristoteliske og neoplatoniske filosofiskoler støttede ideen om, at stenede genstande kunne vokse inde i jorden for at ligne levende væsener. Neoplatonsk filosofi hævdede, at der mellem levende og livløse genstande kan være et forhold, som giver anledning til lighed. Den aristoteliske skole hævdede, at frø af levende organismer kan falde i jorden og skabe genstande, der ligner disse organismer [11] .
Under rationalismens æra påvirkede fundamentale ændringer i naturfilosofien også analysen af fossiler. I 1665 tilskrev Athanasius Kircher i sin afhandling Mundus subterraneus kæmpeknogler til en uddød race af kæmpefolk. Samme år udgav Robert Hooke Micrographia , en illustreret samling af hans observationer ved hjælp af et mikroskop. En af disse observationer hed "Om forstenet træ og andre forstenede legemer" : den indeholdt en sammenligning mellem almindeligt og forstenet træ. Han konkluderede, at det forstenede træ var almindeligt træ, der var blevet gennemblødt i "vand indeholdende sten og jordpartikler." Han foreslog endvidere, at flere fossiliserede havskaller blev dannet af simple skaller gennem en lignende proces. Han modsatte sig den fremherskende opfattelse, at sådanne genstande er "sten skabt af en eller anden usædvanlig kraft (Plastick-dyd), der hviler i selve jorden." [12] Hooke mente, at fossilerne var bevis på livets historie på Jorden, og skrev i 1668:
…hvis opdagede mønter, medaljer, kremeringsurner, monumenter over berømte personligheder, byer eller redskaber anerkendes som et uomtvisteligt bevis på, at sådanne mennesker eller ting eksisterede i fortiden, så kan fossiler med sikkerhed betragtes som lig med beviser for, at sådanne planter eller dyr eksisterede i fortiden ... og [de] er et sandt universelt tegn, forståeligt for alle tænkende mennesker. [13]
Originaltekst (engelsk)[ Visskjule] ...hvis fundet af mønter, medaljer, urner og andre monumenter over berømte personer, eller byer eller redskaber, tillades til ubestridelige beviser, at sådanne personer eller ting i tidligere tider har haft et væsen, kan disse forstengelser bestemt få lov til at være af samme gyldighed og bevis, at der tidligere har været sådanne grøntsager eller dyr... og er sande universelle karakterer, der er læselige for alle rationelle mænd.Hooke var villig til at acceptere muligheden for, at nogle af disse fossiler var uddøde arter, muligvis uddøde på grund af geologiske katastrofer [13] .
Niels Stensen skrev i 1667 en rapport om dissektion af et hajhoved. Han sammenlignede hajtænder med almindelige fossiliserede genstande kendt som "tungesten". Han konkluderede, at disse fossiler var hajtænder i fortiden. Stensen blev derefter interesseret i problemet med fossiler. For at tilbagevise nogle af de argumenter, der nægtede deres organiske oprindelse, begyndte han at studere bjerglagene. Resultatet af hans arbejde udkom i 1669 under titlen "Foreløbig afhandling om det faste stof naturligt indeholdt i det faste" ( lat. De solido intra solidum naturaliter contento dissertationis prodromus ). I den lavede Stensen en klar skelnen mellem genstande som bjergkrystaller, der faktisk er dannet i klippen, og genstande som forstenede skaller og hajtænder, der er dannet uden for lagene. Stensen indså, at visse typer lag blev dannet ved successiv aflejring af vandrette lag af sedimentær bjergart, og at fossilerne var rester af levende organismer, der blev begravet i sedimentet. Stenset mente ligesom næsten alle naturfilosoffer i det 17. århundrede, at Jordens alder kun er et par tusinde år, og derfor tilskrev han tilstedeværelsen af marine organismer langt fra havet til den bibelske oversvømmelse [14] .
På trods af den enorme indflydelse fra The Preliminaries fortsatte naturforskere som Martin Lister (1638-1712) og John Ray (1627-1705) med at stille spørgsmålstegn ved nogle fossilers organiske oprindelse. De var især interesserede i sådanne genstande som ammonitter , der ikke lignede nogen kendte arter af levende væsner, men som ifølge Hooke var økologiske. Dette kunne forklares ved udryddelse, men det var vanskeligt for dem at acceptere denne version på grund af filosofiske og religiøse synspunkter [15] . I 1695 klagede Ray i et brev til den walisiske naturforsker Edward Lluid over sådanne synspunkter:
...bag dem strækker sig en vogn af konsekvenser, der modbeviser historien om verdens nyhed, indskrevet i Skriften. De tilbageviser i det mindste den almindeligt accepterede (og ret berettigede) opfattelse blandt helgener og filosoffer om, at siden den første skabelsestid er ikke en eneste art af planter og dyr gået tabt, ikke en eneste art er blevet skabt. [16]
Originaltekst (engelsk)[ Visskjule] ... der følger en sådan række af konsekvenser, som synes at chokere Skrifthistorien om verdens nyhed; i det mindste vælter de den opfattelse, som er modtaget, og ikke uden god grund, blandt guddommelige og filosoffer, at der siden den første skabelse ikke er gået tabt dyrearter eller grøntsager, ingen nye produceret.Georges Buffon omtalte i sit værk The Ages of Nature fra 1778 fossilerne af tropiske dyrearter fundet i Nordeuropa, såsom elefanter og næsehorn , som bevis for teorien om, at Jorden oprindeligt var meget varmere, end den er nu, og at det afkølede gradvist.
I 1796 præsenterede Georges Cuvier et papir om emnet levende og fossile elefanter, som sammenlignede de resterende skeletter af indiske og afrikanske elefanter og fossilerne af mammutter og de dyr, han senere kaldte mastodonter . Han konstaterede for første gang, at indiske og afrikanske elefanter er forskellige arter; at mammutter er forskellige fra dem begge, og at de er uddøde. Han foreslog endvidere, at mastodonter var en anden uddød art, der også adskilte sig fra indiske og afrikanske elefanter, og endda mere end mammutter fra elefanter. Cuvier demonstrerede endnu en gang på overbevisende måde vigtigheden af sammenlignende anatomi i palæontologi i 1796, da han præsenterede en anden rapport, der beskrev et enormt fossilt skelet fra Paraguay. Han kaldte det et megatherium og ved at sammenligne dens kranium med kraniet fra to eksisterende arter af dovendyr, bestemte han, at de var kæmpe dovendyr . Cuviers progressive arbejde inden for palæontologi og komparativ anatomi førte til udbredt accept af ekstinktionsteorien [17] . Takket være hende begyndte Cuvier også at forklare eksistensen af en sekvens af organismer i fossiloptegnelsen ved teorien om geologisk katastrofe , og blev dens tilhænger. Han påpegede også, at da mammutter og uldne næsehorn ikke er den samme art som moderne elefanter og næsehorn, der lever i troperne, kan deres fossiler ikke bruges som bevis for afkøling af Jorden.
Da stratigrafi først blev anvendt, gjorde landmåler og mineingeniør William Smith udstrakt brug af fossiler til at etablere forbindelser mellem klippelag på forskellige steder. I 90'erne af det 18. århundrede og begyndelsen af det 19. århundrede skabte han det første geologiske kort over England. Han etablerede princippet om succession af faunaer, ifølge hvilket hvert lag af sedimentær bjergart indeholder en bestemt type fossil, og at de følger hinanden i en forudsigelig rækkefølge, selv i geologiske formationer adskilt af store afstande. På samme tid brugte Cuvier og Alexandre Brongniard , en instruktør ved Paris School of Mining Engineering, lignende metoder til at skrive en indflydelsesrig undersøgelse om geologien i regionen omkring Paris .
I 1808 identificerede Cuvier fossilet opdaget i Maastricht som et marint krybdyr - senere kaldet en mosasaurus . Ud fra tegningen identificerede han også et andet fossil fundet i Bayern som et flyvende krybdyr og kaldte det en pterodactyl . Han foreslog - baseret på det lag, hvori disse fossiler blev fundet - at før den såkaldte "pattedyrs tidsalder" på Jorden levede enorme krybdyr [18] . Cuviers antagelser vil blive bekræftet af en række fund, der vil blive opdaget i Storbritannien i de næste to årtier. Mary Anning , som havde været professionel fossilsamler siden hun var elleve, fandt fossiler af en række marine krybdyr i et jura -marineje ved Lyme Regis . Hendes fund omfattede det første ichthyosaurskelet , som hun fandt i 1811, og de første plesiosaurskeletter nogensinde fundet , som hun opdagede i 1821 og 1823. Mange af hendes opdagelser ville blive videnskabeligt beskrevet af geologerne William Conybear, Henry Thomas de la Beche og William Buckland [19] . Det var Anning, der først opdagede, at stengenstande kendt som " bezoars " ofte findes i maveregionen af ichthyosaurskeletter. Hun bemærkede, at hvis sådanne sten blev flækket, så kunne man indeni ofte finde spor af forstenede fiskeskæl og knogler, og nogle gange knogler fra små ichthyosaurer. Dette fik hende til at antage, at de var forstenede ekskrementer. Hun informerede Buckland om dette, og han foreslog, at de blev kaldt coprolites . Efterfølgende brugte han dem til bedre at forstå den antikke fødekæde [20] .
I 1824 fandt og beskrev Buckland en mandible i Jurassic aflejringer nær Stonesfield. Han konstaterede, at det tilhørte et rovkrybdyr, der levede på land, som han gav tilnavnet Megalosaurus . Samme år indså Gideon Mantell , at nogle af de enorme tænder, han havde fundet i 1822 i kridtaflejringerne i Tilgate County, tilhørte et enormt planteædende krybdyr, der levede på landjorden. Han kaldte den Iguanodon , fordi dens tænder lignede en leguans . Alt dette førte til, at Mantell i 1831 udgav en vigtig rapport - "The Age of the Reptiles". I den samlede han alle beviserne til støtte for teorien, ifølge hvilken enorme krybdyr levede på jorden i lang tid. Baseret på de bjerglag, som dette eller hint krybdyr først blev opdaget i, inddelte han denne gang i tre perioder - de var forløberne for de moderne trias- , jura- og kridtperioder [21] . I 1832 fandt Mantell i sognet Tillgate et delvist skelet af et afskallet krybdyr, som han gav tilnavnet Hylaeosaurus . I 1841 skabte den engelske anatom Richard Owen , specifikt for Megalosaurus , Iguanodon og Hylaeosaurus , en ny orden af krybdyr og gav den navnet " Dinosaurer " [22] .
Beviserne for, at der tidligere har levet enorme krybdyr på Jorden, vakte stor opsigt i videnskabelige kredse [23] og endda i nogle dele af samfundet [24] . Buckland beskrev kæben på et lille primitivt pattedyr, Phascolotherium , fundet i samme leje som Megalosaurus. Dette unormale fund, kendt som Stonesfield-pattedyret, har været genstand for megen diskussion. Cuvier troede først, at væsenet var et pungdyr , men Buckland indså senere, at det var et primitivt placentapattedyr . I lyset af dens lille størrelse og primitive struktur, mente Buckland ikke, at den modbeviste princippet om krybdyralderen, da de største og mest fremtrædende dyr var krybdyr, ikke pattedyr [25] .
I 1828 udgav Alexandre Brongniarts søn, botanikeren Adolphe Brongniart , en introduktion til et omfangsrigt værk om fossile planters historie. Adolphe Brongniard konkluderede, at planternes historie groft kan opdeles i fire dele. Den første periode var præget af mystogame planter . Et karakteristisk træk ved den anden periode var udseendet af gymnospermer. I den tredje periode dukkede cycader op , og i den fjerde periode dukkede blomstrende planter op (såsom tokimbladede magnoliopsider ). I geologiske aflejringer var overgangen mellem disse perioder præget af et skarpt brud, mens ændringerne i selve perioderne var gradvise. Brongniarts arbejde er grundlaget for palæobotani; det forstærkede teorien om, at livet på jorden havde en lang og kompleks historie, og at forskellige grupper af planter og dyr optrådte i sekventiel rækkefølge [26] . Arbejdet understøttede også ideen om en gradvis klimaændring på Jorden: Brongniard mente, at plantefossiler indikerer, at klimaet i Nordeuropa var tropisk i karbonperioden [ 27] .
Den voksende opmærksomhed på fossile planter i de første årtier af det 19. århundrede forårsagede en betydelig ændring i den terminologi, der blev brugt i studiet af tidligere liv. Redaktøren af det indflydelsesrige franske videnskabelige tidsskrift "Journal de Physique" , Cuviers elev Henri-Marie Ducroté-de-Blanville, opfandt udtrykket "paleozoologie (paleozoology)" i 1817 for at henvise til Cuviers og andres arbejde med at rekonstruere uddøde dyr fra fossile knogler, naturforskere. Blainville begyndte dog at lede efter et passende ord til at beskrive arbejdet med undersøgelsen af både fossile dyr og fossile planter. Efter at have brugt nogle få ord uden held, slog han sig i 1822 på "palaeontologie". Blainvilles udtryk vandt meget hurtigt popularitet og begyndte at blive skrevet på engelsk manér - "paleontology" [28] .
I Cuviers skelsættende rapport fra 1796 om de levende og forstenede rester af elefanter, henviste han til en enkelt katastrofe, der ødelagde liv, hvorefter den nuværende art opstod. Som et resultat af at studere uddøde pattedyr indså han, at dyr som Paleotherianere levede før mammutter. Derefter skrev han allerede sine værker inden for rammerne af adskillige geologiske katastrofer, der ødelagde hele generationer af på hinanden følgende livsformer [29] . I 1830, som et resultat af fremkomsten af palæobotani og opdagelsen af en række dinosaurer og marine krybdyr i Storbritannien, var der dannet en videnskabelig konsensus omkring hans ideer [30] . I Storbritannien, hvor Naturtheology var meget indflydelsesrig i det tidlige 19. århundrede, pressede en række geologer, herunder Buckland og Robert Jameson , på for en direkte forbindelse mellem Cuvier-katastroferne og den bibelske oversvømmelse. I Storbritannien, i modsætning til andre stater, havde katastrofe en religiøs konnotation [31] .
Charles Lyell forsvarede i sit skelsættende værk Fundamentals of Geology den geologiske teori om aktualitet , delvist fordi han anså William Bucklands og andre fortaleres version af oversvømmelsen for at være ubegrundet og uvidenskabelig [32] . Lyell har indsamlet beviser (både fra sin egen forskning og fra andres arbejde) for, at de fleste geologiske træk kan forklares ved langsomheden af de nuværende naturkræfter, såsom vulkanisme , jordskælv , erosion og sedimentation , snarere end tidligere katastrofer [33] ] . Lyell hævdede også, at de klare tegn på pludselige ændringer i fossiloptegnelsen, og endda fremkomsten af en direkte sekvens i livets historie, kun er en illusion forårsaget af optegnelsens ufuldkommenhed. For eksempel skrev han, at fraværet af fugle og pattedyr i tidlige klippelag kun skyldes defekter i klippen, hvor marine organismer lettere bliver til fossiler [33] . Lyell pegede også på Stonesfield Pattedyret som bevis på, at krybdyr ikke nødvendigvis gik forud for pattedyr, og at nogle Pleistocæn -senge indeholdt både uddøde og stadig levende arter. Dette tydede ifølge ham på, at udryddelsen ikke skete øjeblikkeligt - på grund af en katastrofal begivenhed - men gradvist [34] . Lyell var i stand til at overbevise geologer om, at Jordens geologiske træk blev formet af de samme geologiske kræfter, som kan observeres nu, og at de virker over tid. Men han kunne ikke overbevise dem om at støtte hans syn på fossiloptegnelsen: han mente, at hans idé ikke understøttede teorien om direkte sekvens [35] .
I begyndelsen af det 19. århundrede brugte Jean-Baptiste Lamarck fossiler som bevis for sin teori om arternes transformation [36] . I de næste par årtier genoplivede nye fossiler, såvel som fremkomsten af beviser for, at livet ændrede sig over tid, diskussionen om denne idé [37] . Robert Chambers brugte fossiler i sin populærvidenskabelige bog Vestiges of the Natural History of Creation . Det forsvarede synspunktet om, at kosmos, ligesom livet på jorden, havde en evolutionær natur. Bogen argumenterede ligesom Lamarcks teori, at livet flyttede sig fra det enkle til det komplekse . Disse tidlige ideer om evolution blev bredt diskuteret i videnskabelige kredse, men de modtog ikke videnskabelig anerkendelse [39] . Mange kritikere af ideen om transformisme har brugt fossiler i deres argumenter. I den samme afhandling, der opfandt udtrykket "dinosaur", påpegede Richard Owen, at dinosaurer var mindst lige så komplekse som moderne krybdyr, hvilket han hævdede var i modstrid med teorierne om transformisme [40] . Hugh Miller fremsatte et lignende argument og henledte opmærksomheden på det faktum, at de fossile fisk fundet i den gamle røde sandstensformation havde samme komplekse struktur som enhver anden fisk fra de senere perioder og ikke primitiv, som det blev hævdet i Vestiges of the Natural History skabelsen" [41] . Selvom disse tidlige evolutionsteorier ikke blev støttet af det videnskabelige samfund, var debatten omkring dem i stand til at bane vejen for anerkendelse i senere år af Darwins evolutionsteori [42] .
Geologer som Adam Sedgwick og Roderick Murchison fortsatte med at udvikle stratigrafi, mens de deltog i tvister som Den Store Devonske Debat. De beskrev nye geologiske perioder: Kambrium , Silur , Devon og Perm . Fremskridt inden for stratigrafi afhang mere og mere af udtalelser fra eksperter, der havde en særlig viden om visse typer fossiler. Sådanne eksperter omfattede for eksempel William Lonsdale (fossile koraller) og John Lindley (fossile planter); begge var medvirkende til Devon-debatten og dens afslutning [43] . I 40'erne af det 19. århundrede var det meste af den geokronologiske skala færdig. I 1841 inddelte John Philips, baseret på de skarpe brud i fossiloptegnelsen, formelt den geologiske søjle i tre store epoker: Palæozoikum , Mesozoikum og Kenozoikum [44] . Med undtagelse af den ordoviciske periode etablerede han tre mesozoiske perioder og alle palæozoiske perioder. Den geokronologiske skala, som han har formuleret, bruges stadig [45] . Da der ikke var nogen metode til at bestemme periodernes absolutte aldre dengang, forblev det en relativ tidsskala. Ud over "krybdyrenes tidsalder", der gik forud for den nuværende "pattedyrs tidsalder", mente man, at der var en tid (i det kambriske og siluriske), hvor liv kun eksisterede i havet, og en tid (før Devon) da hvirvelløse dyr var de største og mest komplekse former for dyreliv.
Den dramatiske vækst af geologi og palæontologi i 1930'erne og 1940'erne blev lettet af et voksende internationalt netværk af geologi- og fossilspecialister; deres arbejde blev systematiseret og gennemgået af de konstant fremvoksende geologiske samfund. Mange sådanne geologer og palæontologer arbejdede nu for universiteter, museer og offentlige geologiske undersøgelser og blev betalte fagfolk. Det relativt høje niveau af samfundsmæssig støtte til geovidenskaberne er blevet tilskrevet deres kulturelle indflydelse og deres dokumenterede økonomiske nytte (hjælper med at udvikle mineralforekomster såsom kul) [46] .
En anden vigtig faktor var fremkomsten i slutningen af 1700-tallet og begyndelsen af 1800-tallet af museer med en stor samling af naturhistorie. Disse museer modtog fossile arter fra samlere over hele verden og tjente som centre for studiet af sammenlignende anatomi og morfologi . Disse discipliner har spillet en nøglerolle i udviklingen af mere teknisk sofistikerede former for naturhistorie. Et af de første og vigtigste af disse museer var Nationalmuseet for Naturhistorie i Paris, som var centrum for mange udviklinger inden for naturhistorien i de første årtier af det 19. århundrede. Det blev grundlagt i 1793 ved dekret fra den franske nationalforsamling; dens fond var baseret på den enorme kongelige samling såvel som på de private samlinger af aristokrater, der blev konfiskeret under den franske revolution , og den blev udvidet med udstillinger fanget under franske militærkampagner under Napoleonskrigene . Det parisiske museum var en professionel hjælp for Cuvier og hans rival Geoffroy Saint-Hilaire. De engelske anatomer Robert Grant og Richard Owen studerede der. Owen, mens han arbejdede på Royal College of Surgeons , blev senere Chief British Morphologist [47] [48] .
Udgivelsen af On the Origin of Species af Charles Darwin i 1859 var et vandskel i alle livets videnskaber, og især inden for palæontologi. Fossiler spillede en rolle i udviklingen af Darwins teori. Især var han imponeret over fossilerne af kæmpe bæltedyr , kæmpe dovendyr, og hvad han dengang tænkte om den kæmpe lama , som han samlede i Sydamerika under en tur rundt i verden . De lignede den art, der stadig levede på kontinentet på det tidspunkt [49] . Den videnskabelige debat, der begyndte umiddelbart efter offentliggørelsen af Origins , førte til hårdt arbejde på udkig efter overgangsformer og andre beviser for evolution i fossiloptegnelsen. Der var to områder, hvor tidlig succes bragte betydelig offentlig opmærksomhed: overgangen fra krybdyr til fugle og udviklingen af den moderne enkelttåede hest [50] . I 1861 opdagede Richard Owen i Bayern, i stenbrudskalksten, det første eksemplar af Archaeopteryx - et dyr, der havde tænder og fjer, samt en række andre træk ved krybdyr og fugle. En anden kopi vil blive fundet i 70'erne af det 19. år og udstillet i Berlin-museet i 1881. En anden primitiv fugl med tænder blev fundet af Othniel Marsh i 1872 i Kansas. Marsh opdagede også fossilerne af flere primitive heste i det vestlige USA, hvilket hjalp med at spore udviklingen af heste fra den lille , femtåede Eocene Hyracotheria , til den meget større, moderne, entåede Equus -art . Thomas Huxley , der forsvarede evolutionsteorien, brugte aktivt de fossile rester af heste og fugle. Videnskabelige kredse omfavnede hurtigt ideen om evolution, men støtte til Darwins mekanisme for naturlig udvælgelse - den vigtigste drivkraft bag evolution - var ikke universel. Især har nogle palæontologer, såsom Edward Drinker Cope og Henry Osborne , forklaret den lineære tendens i evolutionen af neo -lamarckismen , ifølge hvilken egenskaber erhvervet i løbet af livet nedarves, og ved ortogenese , ifølge hvilken der er en intern trang til at ændring i en bestemt retning [51] .
Der var også en enorm interesse for menneskets evolution. I 1856 blev fossile rester af neandertalere opdaget , men på det tidspunkt var der ingen, der gættede på, at de var en anden art end mennesker. I 1891 vakte Eugène Dubois en sensation, da han opdagede Pithecanthropus , det første fossil af en art, der tydeligvis indtog en plads mellem mennesker og aber.
Hovedbegivenheden i anden halvdel af det 19. århundrede var den dramatiske udvikling af palæontologi i Nordamerika. I 1858 beskrev Joseph Leidy Hadrosaurus- skelettet : det blev den første dinosaur i Nordamerika, der blev beskrevet ud fra detaljerede rester. Det var dog ekspansionen mod vest, der mest påvirkede væksten af fossilsamlingen: opførelsen af jernbaner, militærbaser og bosættelser i Kansas og andre dele af det vestlige USA efter borgerkrigen [52] . Som et resultat er forståelsen af Nordamerikas naturhistorie steget; Kridthavet blev opdaget og dækkede Kansas og det meste af det midtvestlige USA i kridtperioden, flere vigtige fossiler af gamle fugle og heste blev fundet, og en række nye arter af dinosaurer, såsom allosaurus , stegosaurus , triceratops . Næsten al denne aktivitet opstod som et resultat af den bitre personlige og professionelle rivalisering mellem Othniel Marsh og Edward Cope . Det blev kendt som Bone Wars [53] .
I det 20. århundrede havde to udviklinger inden for geologi en betydelig indflydelse på palæontologi. Den første er fremkomsten af radioisotopdatering , som gjorde det muligt at fastslå absolutte aldre på geokronologisk skala. Den anden er fremkomsten af teorien om pladetektonik , som hjalp med at forstå den geografiske fordeling af oldtidens liv.
I det 20. århundrede begyndte man at udføre palæontologisk arbejde overalt: de holdt op med at være en rent europæisk og nordamerikansk aktivitet. I 135 år - fra den første opdagelse af Buckland til 1969 - blev 170 arter af dinosaurer opdaget. I de næste 25 år efter 1969 steg dette antal til 315 dinosaurer. Denne vækst var for det meste mulig på grund af udforskningen af nye bjergaflejringer, især i lidt udforskede områder i Sydamerika og Afrika [54] . I slutningen af det 20. århundrede bragte muligheden for at foretage en systematisk fossilsøgning i Kina en enorm mængde data om dinosaurer og gamle former for fugle og pattedyr [55] .
Det 20. århundrede oplevede en betydelig genoplivning af interessen for masseudryddelser og deres indvirkning på livets historie. Det forstærkedes især efter 1980, da Luis og Walter Alvarez fremsatte Alvarez' hypotese, ifølge hvilken nedslagsbegivenheden forårsagede udryddelsesbegivenheden Kridt-Paleogen , som ødelagde land- og marinedinosaurer og andre levende væsener [56] . I begyndelsen af 1980'erne udgav Jack Sepkowski og David M. Rope en afhandling, der gav en statistisk analyse af de marine hvirvelløse fossiler. Den beskrev et mønster (muligvis cyklisk) af gentagne masseudryddelser, der havde vigtige konsekvenser for livets evolutionære historie.
Gennem det 20. århundrede fortsatte nye fossile opdagelser med at hjælpe med at forstå evolutionens forløb. Et eksempel på dette er de vigtige taksonomiske overgangsformer, der blev fundet i Grønland i 1930'erne (som viser udviklingen af tetrapoder fra fisk), og fund i Kina i 90'erne (belyser sammenhængen mellem dinosaurer og fugle). Andre begivenheder, der har fået betydelig opmærksomhed, omfatter den pakistanske fossilserie, der kaster lys over udviklingen af hvaler , og en række vigtige fund i Afrika (begyndende i 1924 med en baby Australopithecus [57] ), der bidrog til en bedre forståelse af menneskets evolution. . Gradvist, mod slutningen af det 20. århundrede, blev palæontologiske og molekylærbiologiske data kombineret, hvilket resulterede i et fylogenetisk træ .
Data fra palæontologiske undersøgelser bidrog også til udviklingen af evolutionsteorien. I 1944 udgav George Gaylord Simpson Tempo and Mode in Evolution . I den brugte han kvantitativ analyse til at demonstrere, at fossiloptegnelsen er sammenhængende og har den forgrenede, urettede struktur, som evolutionister forudsagde; og at det er drevet af naturlig udvælgelse og genetisk drift , snarere end de lineære tendenser forudsagt af neo-Lamarckians og ortogenese. Takket være hende blev palæontologi integreret i den moderne evolutionære syntese [58] . I 1972 forsvarede Niels Eldridge og Stephen Jay Gould , med udgangspunkt i fossiloptegnelsen, teorien om punctuated equilibrium , ifølge hvilken evolution er karakteriseret ved lange perioder med relativ ro og korte perioder med relativt turbulente forandringer [59] .
I løbet af 1980'erne og de efterfølgende år af det 20. århundrede blev der udført betydelig aktivitet inden for palæontologi i forbindelse med den kambriske eksplosion. Under eksplosionen opstod der for første gang forskellige typer dyr med deres egne specielle kropsstrukturskemaer. I 1909 opdagede Charles Doolittle Walcott den velkendte Burgess Shale -formation , og i 1912 blev en anden vigtig formation opdaget i Shenyang, Kina. Nye analyser udført i 1980'erne af Harry Whitington, Derek Briggs og Simon Conway Morris vakte imidlertid fornyet interesse og aktivitet: En vigtig ny skiferformation blev opdaget ved Sirius Passet, Grønland, og den populære kontroversielle bog af Stephen Jay blev udgivet i 1989 - "Vidunderligt liv" [60] .
Indtil 1950 var der ingen forstenede beviser på liv før den kambriske periode. Da Charles Darwin skrev The Origin of Species , erkendte han, at manglen på fossile beviser for liv før de relativt avancerede dyr i Kambrium var et potentielt argument mod evolutionsteorien, men han udtrykte håbet om, at sådanne fossiler ville blive fundet i fremtiden. I 60'erne af XIX århundrede blev opdagelsen af prækambriske fossiler rapporteret flere gange, men i sidste ende viste det sig, at de var af uorganisk oprindelse. I slutningen af det 19. århundrede opdagede Charles Doolittle Walcott stromatolitter og andre fossile beviser på prækambrisk liv, men deres organiske oprindelse blev betvivlet på det tidspunkt. Situationen begyndte at ændre sig i 50'erne af det XX århundrede, da nye stromatolitter og mikrofossiler af bakterier, der gav anledning til dem, blev fundet, og en række afhandlinger af den sovjetiske videnskabsmand Boris Vasilyevich Timofeev blev offentliggjort, som rapporterede opdagelsen af mikroskopiske sporefossiler i prækambriske aflejringer. Et vigtigt gennembrud kom, da Martin Glaesner påviste, at bløde dyrefossiler fundet af Reginald Sprig i Ediacaran Hills i Australien tilhørte den prækambriske periode og ikke til den tidlige kambriske periode, som Sprigg oprindeligt havde antaget. Således blev Ediacaran-biotaen den ældste kendte dyreart, der beboede Jorden. I slutningen af det 20. århundrede fastslog palæobiologien, at livets historie strækker sig 3,5 milliarder år tilbage [61] .