سنگ های رسوبی معمولاً به صورت موازی در روی هم انباشته می شوند و مانند ورق های كتابند. در یك سری لایه از جنس سنگ های رسوبی ، اصولاً لایه های زیرین قدیمی تر از لایه های بالایی هستند. اما در صورتی كه سنگ ها چین خورده باشند، نمی توانیم اصل بالا را درست بدانیم و برای تعیین وضعیت گذشته های آن ها باید بدنبال شواهد دیگری بگردیم.

  فسیل :

برای پاسخ به این سؤال كه چه جاندارانی بر روی زمین زندگی می كردند باید از فسیل ها كمك گرفت. به آثار و بقایای موجودات قدیمی كه در بین برخی از مواد تشكیل دهنده ی پوسته زمین پیدا می شوند فسیل می گویند. از میان جانداران گذشته، فقط تعداد بسیار كمی به صورت فسیل درآمده اند. جاندارانی كه دارای اعضای نرم و فاقد اسكلت سفت داخلی یا خارجی بوده اند، در برابر عوامل مخرب طبیعی مقاومتی نداشته و پس از مرگ در مجاورت هوا یا زیر آب تجزیه گردیده، خوراك جانداران دیگر شده و بدون آنكه از خود اثری به جای گذارند، از بین رفته اند.
در میان جانداران گذشته ی زمین آن هایی كه دارای اعضای سخت مانند استخوان، دندان، صرف ، كیتین با بافت چوبی بوده اند. امكان فسیل شد نشان وجود داشته است. این جانداران باید بلافاصله پس از مرگ در محلی قرارگیرند تا در معرض تجزیه و فساد قرار نگیرند.
 

  مكان های مناسب برای فسیل شدن :

برای فسیل شدن،‌محیط های رسوبی مانند دریاها و دریاچه ها مناسب تر از سایر مناطق اند. در این مناطق رسوب گذاری شدیدتر است و بقایای جانداران بوسیله رسوبات بهتر مدفون و پوشیده ی می شود.

در خشكی ها نیز گاهی فسیل بوجود می آید ولی تعداد آن ها نسبت به فسیل هایی كه در دریاها تشكیل شده اند، بسیارناچیز است. یخچال، غار، طوفان های شن و ماسه ، شیره های گیاهی، مواد نفتی و خاكسترهای آتش فشانی شرایطی بوجود می آورند كه جانوران یا گیاهان قبل از فساد و تجریه همه یا قسمتی از جسد آن ها سالم بماند.  

  استفاده از فسیل ها :

برخی از فسیل ها كه مانند زغال سنگ و نفت كه به آن ها سوخت های فسیلی نیز گفته می شود و بطور مستقیم در تأمین انرژی و برخی مواد كاربرد فراوان دارند. از سایر فسیل ها نیز برای تعین محل بعضی از مواد معدنی استفاده می گردد. فسیل ها در تشخیص آب و هوای گذشته نیز قابل استفاده اند.  

  تحول در حیات :

با مطالعه در روی فسیل ها بدست آمده از میان لایه های رسوبی مختلف معلوم شده است كه فسیل های موجود در لایه های قدیمی تر (زیرین) در مقایسه با آن ها كه در لایه های بالایی پیدا می شوند. ساختمانی بدنی ساده تری را نشان می دهند. یعنی هرچه به زمان حاضر نزدیك می شویم. هم ساختمان بدن جانداران پیچیده تر می شود هم بر تعداد انواع آن ها اضافه می شود.
دانشمندان به همین ترتیب توانسته اند اولاً با نوع تحولات و تغییرات جانداران در گذشته آشنا شوند، ثانیاً نوعی جدول زمانی را به كمك فسیل ها تنظیم كنند كه راهنمای مناسبی برای تعیین قدمت لایه های رسوبی مجهول هم هست.
ترتیب پیدایش جانداران از بی مهره ها به مهره داراین ساده و خونسرد و سپس مهره داران خونگرم، یعنی پرنده ها و پستانداران است.
گیاهان نیز در آغاز محدود به جلبك های دریایی بودند و در زمان های بعد سرخس ها و انواع مشابه پدید آمدند. پیدایش گیاهان گلدار، كه انواع كامل پیچیده تر از اقاسم بی گل ها و هاگدار است. در زمان های نزدیك به زمان حال در روی زمین ظاهر شدند.

  تغییر گونه های جانداران :

یكی از مهم ترین كاربردهای فسیل ها پی بردن به چگونگی تغییرات شكل ظاهری و ساختمان بدنی و در نتجه بوجود آمدن انواع جدید جانداران است. امروزه بیش از 2 میلیون نوع جاندار در روی زمین زندگی می كنند. در حالی كه مطالعه ی فسیل ها نشان میدهد كه در ابتدا تعداد گونه های جانداران بسیار محدود و رفته رفته افزایش پیدا كرده اند.
المارك دانشمند فرانسوی‌،در قرن هجدم استفاده یا استفاده نكردن اندام ها را عامل بروز تغییر می دانست و عقیده داشت كه وقتی اندامی زیاد بكار برده شود، قوی خواهد شد و برعكس اندامی كه كار نكند، رشد چندانی نخواهد داشت . به عقیده لامارك صفاتی كه به این ترتیب كسب می شوند. قابل به ارث رسیدن نیز خواهند بود. پس چون زرافه گردن خود را برای خوردن برگ های درختان بالا كشانده نسل به نسل بر طول گردنش اضافه شده است.  

  چارلز داروین:

زیست شناس انگلیسی،‌در قرن نوزدهم كه از اوایل زندگی به مطالعه گیاهان و جانوران علاقمند بود. در مورد چگونگی تغییر گونه ها ، نظریه ی انتخاب طبیعی خود را در كتابی به نام منشأ انواع انتشار داد.
انتخاب طبیعی به این معناست كه طبیعت در هر محیط افراد سازگارتر را انتخاب می كند و آن هایی را كه برای زیستن در آن محیط مناسب نیستند، از میان می برد.
ذكر انتخاب طبیعی، از آن جا در ذهن داروین ریشه گرفت كه مشاهد كرد:‌تعداد اولاد جانداران، همیشه بیشتر از تعداد والدین است با وجود این جمعیت انواع بخصوص همواره ثابت می ماند. بنابراین باید همیشه تعدادی از اولاد جانداران به طریقی از بین بروند و چون بین افراد یك نوع ، تفاوت های فردی وجود دارد و همه آن ها از لحاظ سازش با محیط، مشابه نیستند. در ضمن چون غذا و جا معمولاً برای همه ی افراد وجود ندارد،‌میان آن ها رقابت در می گیرد. در این رقابت افرادی كه سازش بیشتری با محیط دارند. از شانس بیشتری هم برای زنده ماندن برخوردارند و در نتیجه، در رقابت پیروز می شوند و به سن زاد و ولد می رسند و تولید مثل می كنند.

  دووریس :

در اوایل قرن بیستم یك دانشمند هلندی به نام دووریس نظریه ی جهش را اائه داد. دووریس معقتد بود، صفاتی بطور ناگهانی در یك فرد ظاهر می شوند و این صفات قابل انتقال به نسل های بعدی نیز هستند. جاندارانی را كه در آن ها صفات جدید بوجود می آید در اصطلاح جهش یافته می نامند. صفات جدیدی كه در یك جهش بوجود می آیند اغلب مضر هستند و سبب نابودی جاندار می شوند، گاهی به ندرت در یك جهش صفات مفیدی هم ظاهر می شدند. جاندارانی كه در آن ها یك یا چند صفت مفید ظاهر می شود. نسبت به همنوعان خود سازگاری بیشتری با محیط پیدا می كنند و رفته رفته تعداد آن ها در محیط افزایش پیدا می كند.  

  چگونگی بروز جهش :

می دانید كه صفات ارثی از طریق كروموزوم ها داخل هسته به ارث می رسند. مشاهد هی دقیق كروموزم ها هم نشان داده است كه ماده ی اصلی زنده ی آن ها، مولكول های DNA است كه در سلول های همه ی جانداران وجود دارد و امروزه آن ها را عوامل بوجود آورنده صفات مختلف در همه ی جانداران می شناسیم. پس اگر قرار باشد تغییر در صفات جانداران پدید آید. این تغییر (جهش) باید در ساختمان DNA اثر بگذارد.
DNA مولكولی بسیار با ثبات است و ساختمان كم تر دچار تغییر می شود عواملی كه سبب بروز تغییر در ساختمان چنین مولكولی می شوند، باید بسیار قوی باشند. مواد رادیو اكتیو بعضی از ماد شیمیایی و دارویی را از جمله ی این عوامل می دانند.

  شواهد تغییر :

وجود شباهت های فراوان در میان جانداران حاكی از وابسته بودن آن ها به همدیگر است. البته، شباهت میان جانداران یك گروه زیادتر از شباهت میان جانداران گروههای دور از هم است. بدیهی است كه ساختمان اندام های داخلی مانند دستگاههای تنفس، گردش خون، كلیدها و غیره هم در آن ها بسیار شبیه است و همگی فعالیت های حیاتی مانند تغذیه ، تنفس ،‌و غیره را به یك شكل انجام میدهند.
چنین شباهتی به ترتیب در میان افراد گروههای دیگر مهره داراین كمتر می شود. با این حال، میان این گروهها شباهت زیاد دارند.  

  در مجموع مشاهدات انجام شده حاكی از آنند كه :

جانداران از اجداد قدیمی و مشتركی بوجود آمده اند.
تغییرات در جمعیت های جانداران پدید می آیند نه در افراد، زیرا فردیكه پس از مدت كم و بیش كوتاهی می میرد اما نسل و جمعیت باقی می ماند. زندگی از حالت ساده و ابتدایی به صورت پیچیده تری تحول یافته است.

  فكر كنید
در مطالعه ی تاریخچه زمین، سنگ های رسوبی بهتر از بقیه ی اقسام سنگ ها هستند، دلیل چیست؟

سنگ های رسوبی از بسیاری جهات پرارزش اند، از جمله اینكه در آنها غالباً بقایای گیاهان و حیوانات پیدا می شود كه آنها را فسیل می نامند. دانشمنان با استفاده از فسیل ها تاریخ گذشته ی زمین را معلوم می كنند. سنگ های رسوبی شواهد مربوطه به تاریخچه ی گذشته ی زمین را در بردارند و نشان می دهند كه وضع دریاها و خشكی ها، رشته كوه ها و غیره در گذشته چگونه برده است.  

  فكر كنید
یك جاندار پس از مرگ باید دور از چه عواملی قرار گیرد تا همه یا قسمتی از جسد آن باقی بماند؟

این جاندار باید بلافاصله پی از مرگ، در محلی قرار گیرد تا در معرض تجزیه و فساد قرار گیرد. مثلاً اگر دارای اعضای نرم یا فاقد اسكلت سخت داخلی یا خارجی است. نباید در مجاورت هوا یا زیر آب قرار گیرد چون در این حالت تجزیه گردیده و یا خوراك جانداران دیگر می شود. در حالت كلی خشكی جای خوبی برای فسیل شدن نیست.  

  فكر كنید :‌
1 – به كمك جای پای جاندار ،‌چه اطلاعاتی درباره آن جاندار می توان كسب كرد؟

وزن ، بزرگی جثه، نوع جاندار، نوع تغذیه

2 – وجود زغال سنگ در یك منطقه چه اطلاعاتی درباره آب و هوای گذشته ی آن جا می تواند در برداشته باشد؟
وجود زغال سنگدر یك منطقه نشان میدهد كه شرایط آب و هوایی در آن منطقه برای پیدایش جنگل های انبوه مناسب بوده است.

3 – آیا می توان به كمك فسیل ها مناطق مختلف دریاهای گذشته را از نظر عمق شناسایی كرد؟
بله زیرا در هر منطقه از دریا متناسب با .... فاصله از ساحل ، جنس رسوبات فرق می كند و از طرفی هر لایه ی فسیل های ویژه ای دارد كه با فسیل های لایه های بالایی و پائینی متفاوت است.

4 – آیا می توان به كمك فسیل ها، دریاچه آب شیرین را از دریاچه آب شور تشخیص داد؟
بله، برخی از فسیل های مربوط به جانوران ساكن دریاچه آب شیرین اند، پس سنگ های محتوی آثار آن ها باید در محیط آب شیرین تشكیل شده باشد.  

  فكر كنید :
از ترتیب پیدایش جانداران در روی زمین چگونه می توانند به قدیم یا جدید بودن لایه های رسوبی چین خورده پی ببرند؟

فسیل ها نشان دهنده ی طرز تكامل حیات در روی زمین اند، و چون جانداران ابتدایی و ساده تر در مقایسه با جانداران پیچیده و پیشرفته قدمتی زیادتر دارند، با مقایسه نوع فسیل های موجود در سنگ ها می توان ترتیب قدمت های لایه رسوبی را معلوم كرد.

فكر كنید :
1 – نوع سازگاری هر كدام از جانداران زیر را مشخص كنید:
گاو
مار
كاكتوس
اردك
بوته ی كدو
1 – گاو :
ناخن اندام های حركتی تبدیل به سم شده است. معده چهار قسمتی است دندان های آسیا رشد بیشتری دارند.

مار :
داشتن پولك های ضخیم در سطح خارجی پوست كه سبب می شود آب بدن از بین نرود و نیاز جانور به آب كم باشد.

كاكتوس :
سطح پهنك برگ ها فوق العاده كاهش یافته و تبدیل به خار شده است و تعداد روزنه ها كم است.

اردك :
دستگاه گوارش دارای بخش های ویژه ای بنام چینه دان و سنگدان است

بوته كدو:
طول ریشه بدلیل نیاز زیاد گیاه به آب زیاد است و در اطراف پخش می شود.

2 – آیا مهاجرت می تواند یكی از عوامل ایجاد تغییر در جمعیت های جانداران باشد؟ برای گفته خود دلیل بیاورید؟
مهاجرت عبارت است از جابجایی از مكانی به مكان دیگر . مهاجرت ها می توانند بر افزایش یا كاهش جمعیت ساختمان سنی جمعیت و ... اثر بگذارد به عنوان مثال وقتی روستاییان به شهرها مهاجرت می كنند چون اغلب مهاجرین .... كار و فعالیت هستند باعث افزایش جمعیت سالخوره و یا در مورد زنان در روستا می شوند.

تفسیر كنید
این جمله را تفسیر كنید:
«جهش بوجود آورنده تغییرات در جانداران و انتخاب طبیعی گسترش دهنده ی آنها در جریان جمعیت ها ست.»
جهش سبب پیدا شدن صفات جدید می شود اما به تنهایی قادر به تغییر چهره ی جمعیت نیست زیرا میزان جهش بسیار كم است ولی انتخاب طبیعی یا انتخاب انواع جدید و حذف انواع دیگر امكان گسترش این صفت را فراهم می كند. به بیان دیگر جهش ایجاد كننده ی صفت جدید در فرد و انتخاب طبیعی افزایش دهنده ای فراوانی این صفت است.