บรรพชีวินวิทยาเป็นสาขาวิทยาศาสตร์ที่อุทิศให้กับการศึกษาชีวิตโบราณผ่านการตรวจสอบซากฟอสซิล สาขาวิชานี้จะเชื่อมช่องว่างความรู้ระหว่างชีววิทยาและธรณีวิทยา โดยให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับประวัติศาสตร์ของชีวิต วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต และการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมของโลกเมื่อเวลาผ่านไป
ฟอสซิลเป็นซากหรือร่องรอยของสิ่งมีชีวิตโบราณที่ถูกเก็บรักษาไว้ในเปลือกโลก กระบวนการกลายเป็นฟอสซิลสามารถเกิดขึ้นได้หลายวิธี รวมถึงการแปรสภาพเป็นแร่ โดยที่แร่ธาตุที่สะสมอยู่ในน้ำจะเข้ามาแทนที่วัสดุอินทรีย์ และการหล่อและแม่พิมพ์ ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อวัสดุดั้งเดิมละลายจนเหลือรอยประทับไว้ ติดตามฟอสซิล เช่น รอยเท้าหรือโพรง เพื่อบันทึกกิจกรรมของสิ่งมีชีวิต
มีฟอสซิลหลายประเภท แต่ละประเภทให้ข้อมูลเชิงลึกที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะเกี่ยวกับอดีต:
มาตราส่วนเวลาทางธรณีวิทยาเป็นระบบการนัดหมายตามลำดับเวลาที่เกี่ยวข้องกับชั้นทางธรณีวิทยาตามเวลา นักธรณีวิทยา นักบรรพชีวินวิทยา และนักวิทยาศาสตร์โลกคนอื่นๆ ใช้คำนี้เพื่ออธิบายช่วงเวลาและความสัมพันธ์ของเหตุการณ์ต่างๆ ในประวัติศาสตร์โลก มาตราส่วนแบ่งประวัติศาสตร์ของโลกออกเป็นหลายยุคสมัย ยุคสมัย ยุคสมัย และยุคสมัย ซึ่งสะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในด้านธรณีวิทยาและสิ่งมีชีวิตของโลก
วิชาบรรพชีวินวิทยาเป็นหลักฐานสำหรับทฤษฎีวิวัฒนาการ ซึ่งเป็นกระบวนการที่สิ่งมีชีวิตต่างๆ ได้รับการเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไปผ่านการคัดเลือกโดยธรรมชาติและการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรม บันทึกฟอสซิลแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงของสายพันธุ์ เผยให้เห็นสายพันธุ์ที่สูญพันธุ์ และแสดงให้เห็นว่าเชื้อสายมีวิวัฒนาการอย่างไร เหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ เช่น การสูญพันธุ์ในยุคครีเทเชียส-พาลีโอจีน (K-Pg) ที่สิ้นสุดการครองราชย์ของไดโนเสาร์เมื่อ 66 ล้านปีก่อน สามารถศึกษาได้ผ่านหลักฐานทางบรรพชีวินวิทยา ซึ่งเผยให้เห็นผลกระทบของเหตุการณ์ภัยพิบัติที่มีต่อความหลากหลายทางชีวภาพทั่วโลก
การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกมีบทบาทสำคัญในการกระจายตัวของฟอสซิลทั่วโลก ด้วยกระบวนการเคลื่อนตัวของทวีป มวลแผ่นดินได้เคลื่อนตัว ชนกัน และแยกออกจากกันตามเวลาทางธรณีวิทยา ส่งผลต่อการแพร่กระจายและวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต ข้อมูลบรรพชีวินวิทยาสามารถช่วยสร้างตำแหน่งทวีปในอดีตขึ้นมาใหม่และเข้าใจสภาพอากาศและสภาพแวดล้อมในอดีตที่มีอิทธิพลต่อกระบวนการวิวัฒนาการ
บรรพชีวินวิทยาสามารถเปิดเผยสภาพอากาศและสภาพแวดล้อมในอดีตผ่านการศึกษาพืชและสัตว์ฟอสซิล ตลอดจนชั้นหินตะกอน ตัวอย่างเช่น การมีอยู่ของฟอสซิลพืชเขตร้อนในทวีปแอนตาร์กติกาเป็นหลักฐานที่แสดงถึงอดีตของทวีปในฐานะสภาพแวดล้อมที่อบอุ่นและชื้น การวิเคราะห์อัตราส่วนไอโซโทปออกซิเจนในเปลือกฟอสซิลยังสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับอุณหภูมิมหาสมุทรในอดีตและปริมาณน้ำแข็ง ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจรูปแบบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในประวัติศาสตร์โลก
การค้นพบและการศึกษาฟอสซิลเกี่ยวข้องกับทั้งการวิเคราะห์ภาคสนามและในห้องปฏิบัติการ ในสาขานี้ นักบรรพชีวินวิทยามีส่วนร่วมในการสำรวจและขุดค้นแหล่งฟอสซิล โดยใช้เครื่องมือตั้งแต่แปรงและสิ่ว ไปจนถึงเครื่องจักรกลหนักสำหรับการขุดค้นขนาดใหญ่ เมื่อรวบรวมฟอสซิลแล้ว เทคนิคในห้องปฏิบัติการ เช่น การหาคู่คาร์บอน กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด และการสแกน CT จะถูกใช้ในการระบุอายุฟอสซิล วิเคราะห์องค์ประกอบ และสร้างแบบจำลอง 3 มิติของโครงสร้างฟอสซิล
บรรพชีวินวิทยามีส่วนช่วยในสาขาวิทยาศาสตร์ที่หลากหลาย:
การศึกษาซากดึกดำบรรพ์วิทยาเป็นช่องทางพิเศษไปสู่อดีต ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเปิดเผยประวัติความเป็นมาของสิ่งมีชีวิตบนโลกผ่านการศึกษาฟอสซิล โดยเชื่อมโยงสาขาวิชาวิทยาศาสตร์ต่างๆ โดยให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับวิวัฒนาการ การเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อม และกระบวนการแบบไดนามิกที่หล่อหลอมโลกของเรา การสำรวจและการศึกษาบันทึกฟอสซิลอย่างต่อเนื่องสัญญาว่าจะทำให้เราเข้าใจโลกธรรมชาติและสถานที่ของเราภายในโลกได้อย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น
