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微体古生物学
18、19世纪之交，博物学家通过对化石的观察发现，越古老的地层中的化石生物与现代生物的面貌差别越大，越年轻的地层中的化石生物与现代生物的面貌差别越小。这一发现为生物进化论思想的产生直接提供了启迪。随后，一代又一代的科学家通过对不断发现的越来越多的生物化石的研究，根据它们形态特征上的异同将各门类生物之间的亲缘关系了解得越来越清楚。在此基础上，科学家进一步的研究使得我们对各种古生物的生活方式、进化的规律和机制等有了更深入的了解。
微体古生物学是20世纪由于工业迅速发展而形成的一个古生物学新分支，主要研究对象是那些微小的化石生物，例如有孔虫、放射虫、几丁虫、介形虫、沟鞭藻和硅藻等门类，以及某些古生物类别的微小器官化石，如牙形石、轮藻和孢粉(植物的孢子和花粉)等。其中，孢粉的研究在划分对比非海相地层(即除了海洋性地层之外的所有其它地层)和研究古气候、古地理和古植被等方面具有特殊的意义。
在化石研究的基础上，古生态学家可以通过研究古生物与古环境的相互关系，了解地质历史各时期古生物的生活方式、生活条件、生命活动的遗迹、生物及其器官的形态功能、古生物死亡后的埋藏过程和机理等问题。
理论古生物学家通过研究大量的化石资料，探讨物种形成、类别的分异、进化的方式、进化的速率和进化机制等生物进化的规律。古生物地理学家则通过大量化石生物的对比研究来了解地质历史各时期动物群和植物群的地理分布等问题。
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