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古生物的進化有宏觀上的不斷進步和階段性進化的特點。進步性進化指生物界歷史總的是由少到多、由低級到高級 、由簡單到復(fù)雜的趨勢。
階段性進化是一系列短期的突變(間斷 )與長期的漸變（平衡）交替發(fā)生的過程。突變是由于舊門類的大規(guī)模絕滅和緊接著的新門類的爆發(fā)式新生和輻射適應(yīng)；在新門類產(chǎn)生后，可以有一長期的穩(wěn)定發(fā)展的漸變期，直至下一個間斷 。大規(guī)模絕滅是指許多門類在地球上大部分地區(qū)在同一地質(zhì)時期內(nèi)絕滅。古生物的分類階元與生物學(xué)相同，即界、門、綱、目 、科 、屬 、種，及一些輔助單位如超科、超目、超綱、超門（生物學(xué)稱總科、總目），亞種、亞屬、亞科、亞目、亞綱、亞門等。古生物物種的概念與生物學(xué)物種相同，但由于化石不能判斷是否存在生殖隔離，故更著重以下特征：①共同的形態(tài)特征；②構(gòu)成一定的居群；③居群分布于一定地理范圍。根據(jù)以上特征判明的化石種，被認為是自然的生物分類單元，具有客觀性。
應(yīng)用 古生物學(xué)研究對于地質(zhì)學(xué)和生物學(xué)都具有重要作用。例如：建立地層系統(tǒng)和地質(zhì)年代表；劃分和對比地層 ；恢復(fù)古地理、古氣候；研究沉積巖和沉積礦產(chǎn)的成因及分布等。還可為生命起源學(xué)說和進化論提供事實依據(jù)。
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