Fossilien dienen als Hinweise auf ehemalige geographische und ökologische Verhältnisse, also der ehemaligen Umwelt oder Paläoumwelt, mit der sich die Paläoökologie beschäftigt, denn jedes Lebewesen ist an einen bestimmten Lebensbereich gebunden und gibt uns als Fossil außerdem Auskunft über die besonderen Umstände, die zu seiner Erhaltung geführt haben.
Die Reste der verschiedenen Pflanzen- und Tiergruppen treten nacheinander in der Abfolge der Gesteine auf. Ältere Gesteinsschichten enthalten Fossilien einfacher gebauter Lebewesen, in jüngeren Schichten findet man Reste höherentwickelter Lebewesen. Dadurch kann man bestimmen zu welcher Zeit Tiere oder Pflanzen gelebt haben. Trotzdem ist die Überlieferung nur lückenhaft, weil nur wenige Organismen fossil werden und wenn, dann auch nur die Hartteile. So gibt es fast keine Überlieferungen von hartteillosen Organismen.
Lebende Fossilien [Bearbeiten]
Auch die so genannten „lebenden Fossilien“ sind für die Evolutionsforschung von Bedeutung. Ein lebendes Fossil ist eine Tier- oder Pflanzenart, die sich in ihrem grundlegenden Körperbau (Morphologie) von ihren Vorfahren nur unwesentlich unterscheidet, also viele Merkmale erdgeschichtlich lange zurückliegender Evolutionsstadien in ihrem Erscheinungsbild konserviert hat. Das heißt ihr Grundbauplan hat sich mit den Jahren der Evolution nicht verändert. Das ermöglicht Paläobiologen Rückschlüsse auf die Lebensweise und das Aussehen der ausgestorbenen Vorläufer dieser Lebewesen zu ziehen.
Lebende Fossilien kommen vorwiegend als endemische Arten in isolierten Teilen der Erde vor, so auf Inseln, der Tiefsee oder tropischen Urwäldern. Derartige Lebensräume können hinsichtlich der Umweltbedingungen über viele Jahrmillionen weitgehend unverändert bleiben, dadurch wirkte auch die biologische Selektion immer gleich. Ohne den Zwang zur Anpassung an neue Verhältnisse stagniert auch die evolutionäre Entwicklung und die Art verändert sich morphologisch kaum mehr. Ein gutes Beispiel für derartige Sonderentwicklungen in isolierter Lage ist der Inselkontinent Australien und seine spezifische Fauna. Nach der Auflösung Gondwanas in die einzelnen Erdteile durch plattentektonische Kräfte, driftete die Australische Platte lange Zeit weitgehend isoliert in östliche Richtung, ein Kontinente übergreifender Artenaustausch fand nicht mehr statt. In der Abgeschiedenheit Australiens konnten somit Taxa (systematische Gruppen) von Tieren überdauern, die sonst fast überall ausgestorben sind, wie etwa die Kloakentiere (Protheria). Auch die Beuteltiere (Metatheria) bestanden hier fort und bilden eine artenreiche Gruppe, während es mit Ausnahme weniger Arten in Amerika auf der Erde sonst keine Vertreter dieser einstmals weit verbreiteten Gruppe mehr gibt. Zu den lebenden Fossilien gehören neben den Beuteltieren und Kloakentieren beispielsweise die Krokodile und Schildkröten, der Quastenflosser Latimeria sowie einige Eidechsen- und Schlangenarten. Bei den Pflanzen zählen Ginkgo biloba und der Urweltmammutbaum (Metasequoia glyptostroboides) als urtümliche Arten zu den lebenden Fossilien.
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