Lihat sumber Paleontologi

{{Paleontologi}}
{{Ilmu|expanded=false}}
'''Paleontologi''' (Bahasa Inggris: '''''Paleontology''''' ({{IPAc-en|ˌ|p|eɪ|l|i|ɒ|n|ˈ|t|ɒ|l|ə|dʒ|i|,_|ˌ|p|æ|l|i|-|,_|-|ən|-}}), juga dapat dieja sebagai '''''palaeontology'''''{{Efn|Diluar Amerika serikat}} atau '''''palæontology''''') adalah ilmu yang mempelajari [[kehidupan]] praaksara. Paleontologi mencakup studi [[fosil]] untuk menentukan [[evolusi]] suatu organisme dan interaksinya dengan organisme lain beserta lingkungannya ([[paleoekologi]]). Pengamatan paleontologi telah didokumentasikan sejak abad ke 5 sebelum masehi. Ilmu paleontologi berkembang pada abad ke-18 ketika [[Georges Cuvier]] melakukan penelitian [[anatomi komparatif]], dan berkembang secara cepat pada abad ke 19. Istilah paleontologi sendiri berasal dari bahasa Yunani, παλαιός, ''palaios'', "tua, kuno", ὄν, ''on'' ([[Genitif|gen.]] ''ontos''), "makhluk hidup" dan λόγος, ''logos'', "ucapan, pemikiran, ilmu".<ref name="OnlineEtDict">{{cite web|title=paleontology|url=http://www.etymonline.com/index.php?term=paleontology&allowed_in_frame=0|publisher=[[Online Etymology Dictionary]]|access-date=2023-06-06|archive-date=2013-03-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20130307065643/http://etymonline.com/index.php?term=paleontology&allowed_in_frame=0|dead-url=no}}</ref>

Paleontologi merupakan ilmu yang sangat berkaitan dengan [[biologi]] dan [[geologi]], tetapi berbeda dengan [[arkeologi]] karena paleontologi tidak memasukkan kebudayaan manusia modern di dalam studinya. Paleontologi kini mendayagunakan berbagai metode ilmiah dalam sains, mencakup [[biokimia]], [[matematika]], dan [[teknik]]. Penggunaan berbagai metode ini memungkinkan paleontolog untuk mengungkap [[sejarah evolusioner kehidupan]], yaitu ketika [[bumi]] menjadi mampu mendukung terciptanya kehidupan, hampir 4&nbsp;miliar tahun yang lalu.<ref>{{cite journal |last1=Doolittle |first1=W. Ford |last2=Worm |first2=Boris |url=http://shiva.msu.montana.edu/courses/mb437_537_2005_fall/docs/uprooting.pdf |archive-url=https://web.archive.org/web/20110715111244/http://shiva.msu.montana.edu/courses/mb437_537_2005_fall/docs/uprooting.pdf |archive-date=July 15, 2011 |title=Uprooting the tree of life |journal=Scientific American |date=February 2000 |volume=282 |issue=6 |pages=90–95 |doi=10.1038/scientificamerican0200-90 |pmid=10710791 |url-status=dead |bibcode=2000SciAm.282b..90D}}</ref> Dengan pengetahuan yang terus meningkat, paleontologi kini memiliki subdivisi yang terspesialisasi, beberapa fokus pada jenis fosil tertentu, yang lain mempelajari sejarah lingkungan dalam [[paleoekologi]], dan yang lain mempelajari [[iklim]] purba dalam [[paleoklimatologi]].

Fosil tubuh dan [[fosil jejak]] adalah jenis-jenis bukti utama mengenai kehidupan purbakala. Sementara itu, bukti [[geokimia]] membantu untuk mempelajari evolusi kehidupan sebelum organisme berevolusi cukup besar untuk meninggalkan fosil tubuh. Memperkirakan usai dari bukti-bukti tersebut merupakan hal yang penting, namun sulit: terkadang batu yang bersebalahan memungkinkan [[penanggalan radiometrik]], yang memberi [[Penanggalan absolut|waktu absolut]] yang akurat hingga 0.5%, namun paleontolog lebih sering mengandalkan penanggalan relatif dengan menyusun dan memahami "potongan teka-teki gambar" dari [[biostratigrafi]] (susunan lapisan batuan dari yang paling muda hingga paling tua) setempat. Mengklasifikasikan organisme purba juga sulit, karena banyak dari mereka tidak cocok dengan baik pada metode [[Taksonomi Linnaeus]], membuat paleontolog umumnya lebih sering menggunakan [[kladistika]]. [[Filogenetika molekuler]] belakangan ini juga digunakan untuk menentukan usia kapan suatu spesies muncul dan berpisah dengan membandingkan kesamaan [[DNA]] pada genom hewan. Namun ada kontroversi mengenai keandalan dari [[jam molekuler]], karena estimasinya yang beragam.

== Ringkasan ==
Definisi paling sederhana dari paleontologi adalah studi mengenai kehidupan kuno.<ref name="CowenHistLifeEd3Pxi">{{Cite book|author=Cowen, R.|date=2000|title=History of Life|url=https://archive.org/details/historyoflife0000cowe_u5z0|publisher=Blackwell Science|isbn=0-632-04444-6|edition=3rd|pages=xi, 47–50, 61}}</ref> Cabang ilmu ini mencari informasi mengenai beberapa aspek organisme-organisme di masa lampau: "asal-usul dan identitasnya, lingkungan dan evolusinya, dan apa yang mereka dapat memberitahu kita mengenai masa lalu organik dan anorganik Bumi".<ref>{{Cite journal|author=Laporte, L.F.|date=October 1988|title=What, after All, Is Paleontology?|journal=[[PALAIOS]]|volume=3|issue=5|page=453|bibcode=1988Palai...3..453L|doi=10.2307/3514718|jstor=3514718}}</ref>

=== Ilmu sejarah ===
[[File:Europasaurus_Praeparation.JPG|pra=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Europasaurus_Praeparation.JPG|jmpl|Persiapan fosil ''[[Europasaurus]] holgeri'']]
[[William Whewell]] (1794–1866) mengklasifikasikan paleontologi sebagai salah satu ilmu sejarah, bersamaan dengan [[arkeologi]], [[geologi]], [[astronomi]], [[kosmologi]], [[filologi]] dan sejarah itu sendiri:<ref>{{Cite book|author=Laudan, R.|date=1992|title=History and Evolution|publisher=SUNY Press|isbn=0-7914-1211-3|editor=Nitecki, M.H.|page=58|chapter=What's so Special about the Past?|quote=To structure my discussion of the historical sciences, I shall borrow a way of analyzing them from the great Victorian philosopher of science, William Whewell [...]. [...] while his analysis of the historical sciences (or as Whewell termed them, the palaetiological sciences) will doubtless need to be modified, it provides a good starting point. Among them he numbered geology, paleontology, cosmogony, philology, and what we would term archaeology and history.|editor2=Nitecki, D.V.|chapter-url=https://books.google.com/books?id=kyLRtsvLS2AC&pg=PA55}}</ref> Paleontologi bertujuan untuk mendeskripsikan fenomena di masa lalu untuk merekontruksi penyebab-penyebabnya.<ref name="Cleland2002MethodologicalAndEpistemicDifferences">{{Cite journal|author=Cleland, C.E.|author-link=Carol Cleland|date=September 2002|title=Methodological and Epistemic Differences between Historical Science and Experimental Science|url=http://spot.colorado.edu/~cleland/articles/Cleland.PS.Pdf|journal=Philosophy of Science|volume=69|issue=3|pages=474–96|doi=10.1086/342453|archive-url=https://web.archive.org/web/20081003221929/http://spot.colorado.edu/~cleland/articles/Cleland.PS.Pdf|archive-date=October 3, 2008|access-date=September 17, 2008|url-status=dead|s2cid=224835750}}</ref> Oleh karena itu, ilmu ini memiliki tiga elemen utama: deskripsi fenomena-fenomena di masa lalu; mengembangkan sebuah teori umum mengenai penyebab berbagai jenis perubahan; dan mengaplikasikan teori-teori tersebut untuk suatu fakta yang spesifik.<ref>{{Cite book|author=Laudan, R.|date=1992|title=History and Evolution|publisher=SUNY Press|isbn=0-7914-1211-3|editor=Nitecki, M.H.|page=58|chapter=What's so Special about the Past?|quote=[Whewell] distinguished three tasks for such a historical science (1837 [...]): ' the Description of the facts and phenomena; – the general Theory of the causes of change appropriate to the case; – and the Application of the theory to the facts.'|editor2=Nitecki, D.V.|chapter-url=https://books.google.com/books?id=kyLRtsvLS2AC&pg=PA55}}</ref> Saat mencoba menjelaskan masa lalu, paleontolog dan ahli ilmu sejarah lainnya biasanya membangun satu atau lebih [[hipotesis]] mengenai penyebab-penyebabnya, lalu mencari sebuah "[[tembakan berasap]]" ("''smoking gun''"), yaitu sebuah bukti yang mendukung suatu hipotesis dengan kuat daripada hipotesis lainnya.<ref>{{cite book|last1=Perreault|first1=Charles|date=2019|url=https://books.google.com/books?id=TwyiDwAAQBAJ|title=The Quality of the Archaeological Record|location=Chicago|publisher=University of Chicago Press|isbn=978-0226631011|page=5|chapter=The Search for Smoking Guns|quote=Historical scientists successfully learn about the past by employing a 'smoking-gun' approach. They start by formulating multiple, mutually exclusive hypotheses and then search for a "smoking gun" that discriminates between these hypotheses [...].|access-date=January 9, 2020}}</ref> Terkadang, peneliti menemukan "tembakan berasap" ini secara keberuntungan yang tidak disengaha saat penelitian mengenai hal yang lain. Sebagai contoh, penemuan [[iridium]], sebuah logam yang biasanya berasal dari luar Bumi, pada lapisan perbatasan [[Kapur (zaman)|Kapur]]-[[Paleogen]] oleh [[Luis Walter Alvarez|Luis]] dan [[Walter Alvarez]] pada 1980 membuat [[Peristiwa tumbukan|tumbukan asteroid]] menjadi penjelasan [[Peristiwa kepunahan Kapur–Paleogen]] yang paling disukai (meski masih terdapat debat yang berlangung mengenai [[Deccan Traps|kontribusi dari vulkanisme]]).<ref name="Cleland2002MethodologicalAndEpistemicDifferences" />

Sebuah pendekatan komplementer untuk mengembangkan ilmu pengetahuan, yaitu [[Percobaan|sains percobaan]],<ref>{{cite web|date=October 25, 2019|title='Historical science' vs. 'experimental science'|url=https://ncse.ngo/creationism/analysis/historical-science-vs-experimental-science|publisher=National Center for Science Education|access-date=January 9, 2020|quote=Philosophers of science draw a distinction between research directed towards identifying laws and research which seeks to determine how particular historical events occurred. They do not claim, however, that the line between these sorts of science can be drawn neatly, and certainly do not agree that historical claims are any less empirically verifiable than other sorts of claims. [...] 'we can separate their two enterprises by distinguishing means from ends. The astronomer's problem is a historical one because the goal is to infer the properties of a particular object; the astronomer uses laws only as a means. Particle physics, on the other hand, is a nomothetic discipline because the goal is to infer general laws; descriptions of particular objects are only relevant as a means.'}}</ref> disebut-sebut{{by whom|date=January 2020}} bekerja dengan melaksanakan eksperimen untuk ''membantah'' hipotesis-hipotesis mengani cara kerja dan penyebab sebuah fenomena alami. Pendekatan ini tidak bisa membuktikan sebuah hipotesis, karena beberapa eksperimen yang dilakukan belakangan dapat membantahnya, namun penumpukan kegagalan untuk membantah biasanya dapat menjadi bukti kuat untuk mendukung suatu hipotesis yang lainnya. Namun, saat dihadapkan dengan fenomena yang sama sekali tidak terduga, seperti pada bukti pertama [[radiasi]] tak terlihat, ahli ilmu percobaan biasanya menggunakan pendekatan yang sama dengan ahli ilmu sejarah: membangun serangkaian hipotesis mengenai penyebab, lalu menjadi tembakan berasap-nya.<ref name="Cleland2002MethodologicalAndEpistemicDifferences" />

=== Ilmu yang berhubungan ===
Paleontologi berada diantara [[biologi]] dan geologi karena ilmu ini berfokus kepada catatan mengenai kehidupan di masa lalu, namun sumber bukti utamanya adalah [[fosil]] pada bebatuan.<ref>{{Cite encyclopedia|url=https://www.britannica.com/science/paleontology|title=paleontology {{!}} science|encyclopedia=Encyclopædia Britannica|access-date=August 24, 2017|language=en|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170824223403/https://www.britannica.com/science/paleontology|archive-date=August 24, 2017}}</ref><ref>{{Cite book|date=2002|url=https://archive.org/details/mcgrawhillencycl165newy/page/58|title=McGraw-Hill Encyclopedia of Science & Technology|publisher=McGraw-Hill|isbn=0-07-913665-6|page=[https://archive.org/details/mcgrawhillencycl165newy/page/58 58]}}</ref> Karena alasan sejarah, paleontologi merupakan bagian dari departemen geologi pada banyak universitas: pada abad ke-19 dan awal abad ke-20, departemen-departemen geologi menemukan kepentingan bukti fosil untuk menanggali bebatuan, sementara departemen-departemen biologi kurang tertarik.<ref name="Laudan1992WhatSpecialP57">{{Cite book|author=Laudan, R.|date=1992|title=History and Evolution|publisher=SUNY Press|isbn=0-7914-1211-3|editor=Nitecki, M.H.|page=57|chapter=What's so Special about the Past?|editor2=Nitecki, D.V.}}</ref>
[[File:Joda_paleontologist.jpg|pra=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Joda_paleontologist.jpg|jmpl|Seorang paleontolog yang bekerja di [[Monumen Nasional John Day Fossil Beds]]]]{{Linimasa kehidupan}}
Paleontologi juga memiliki aspek yang bertumpang tindih dengan arkeologi, yang sebagian besar mempelajari dan bekerja dengan objek-objek yang dibuat oleh manusia dan dengan sisa-sisa manusia, sementara paleontologi tertarik mengnai karakteristik-karakteristik dan evolusi manusia sebagai sebuah spesies. Saat menangani bukti-bukti mengenai manusia, paleontolog dan arkeolog dapat bekerjasama. Sebagai contoh, paleontolog dapat mengidentifikasi fosil-fosil hewan atau tumbuhan disekitar sebuah [[situs arkeologi]], untuk mengetahui orang-orang yang pernah hidup disana, dan apa yang mereka makan; atau mereka dapat menganalisa iklim pada waktu saat orang-orang disana pernah tinggal.<ref name="UCMPfaqAnthro">{{cite web|title=How does paleontology differ from anthropology and archaeology?|url=http://www.ucmp.berkeley.edu/faq.php#anthro|publisher=University of California Museum of Paleontology|archive-url=https://web.archive.org/web/20080916013642/http://www.ucmp.berkeley.edu/faq.php#anthro|archive-date=September 16, 2008|access-date=September 17, 2008|url-status=dead}}</ref>

Selain itu, paleontologi biasa "meminjam" teknik-teknik atau keahlian dari bidang lainnya, termasuk biologi, [[osteologi]], ekologi, [[kimia]], [[fisika]] dan matematika.<ref name="CowenHistLifeEd3Pxi2">{{Cite book|author=Cowen, R.|date=2000|title=History of Life|url=https://archive.org/details/historyoflife0000cowe_u5z0|publisher=Blackwell Science|isbn=0-632-04444-6|edition=3rd|pages=xi, 47–50, 61}}</ref> Sebagai contoh, tanda [[geokimia]] pada bebatuan dapat membantu mengungkap kapan [[Asal-usul kehidupan|kehidupan pertamakali muncul di Bumi]],<ref name="BrasierMcLoughlinEtAl2006FreshLook">{{Cite journal|author=Brasier, M.|author-link=Martin Brasier|author2=McLoughlin, N.|author3=Green, O.|author4=Wacey, D.|date=June 2006|title=A fresh look at the fossil evidence for early Archaean cellular life|url=http://physwww.mcmaster.ca/~higgsp/3D03/BrasierArchaeanFossils.pdf|journal=[[Philosophical Transactions of the Royal Society B]]|volume=361|issue=1470|pages=887–902|doi=10.1098/rstb.2006.1835|pmc=1578727|pmid=16754605|archive-url=https://web.archive.org/web/20080911075352/http://physwww.mcmaster.ca/~higgsp/3D03/BrasierArchaeanFossils.pdf|archive-date=September 11, 2008|access-date=August 30, 2008|name-list-style=amp|url-status=live}}</ref> sementara analisis [[Analisis isotop|rasio isotop]] [[karbon]] dapat membantu mengidentifikasi perubahan iklim dan bahkan membantu menjelaskan transisi-transisi besar seperti [[Peristiwa kepunahan Perm–Trias]].<ref name="Twitchett">{{Cite journal|author=Twitchett R.J.|author2=Looy C.V.|author3=Morante R.|author4=Visscher H.|author5=Wignall P.B.|year=2001|title=Rapid and synchronous collapse of marine and terrestrial ecosystems during the end-Permian biotic crisis|journal=Geology|volume=29|issue=4|pages=351–54|bibcode=2001Geo....29..351T|doi=10.1130/0091-7613(2001)029<0351:RASCOM>2.0.CO;2|s2cid=129908787}}</ref> Sebuah disiplin ilmu yang relatif baru, [[filogenetika molekuler]], membandingkan [[DNA]] dan [[RNA]] pada organisme moderen untuk merekonstruksi ulang pohon keluarga leluhur-leliuhur evolusioner mereka. Cabang itu juga telah digunakan untuk memperkirakan waktu letak perkembangan-perkembangan evolusioner penting terjadi, meski pendekatan ini kontroversial karena ketidakyakinan mengenai keandalan [[jam molekuler]].<ref name="PetersonEtAl2005">{{Cite journal|author=Peterson, Kevin J.|author2=Butterfield, N.J.|date=2005|title=Origin of the Eumetazoa: Testing ecological predictions of molecular clocks against the Proterozoic fossil record|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences|volume=102|issue=27|pages=9547–52|bibcode=2005PNAS..102.9547P|doi=10.1073/pnas.0503660102|pmc=1172262|pmid=15983372|name-list-style=amp|doi-access=free}}</ref> Teknik-teknik dari keinsinyuran juga telah digunakan untuk menganalisa bagaimana tubuh organisme kuno bekerja, seperti dalam memperkirakan kecepatan berlari dan kekuatan gigitan ''[[Tyrannosaurus]]'',<ref name="HutchinsonGarcia2002TrexSlow">{{Cite journal|author=Hutchinson, J.R.|author2=Garcia, M.|date=February 28, 2002|title=''Tyrannosaurus'' was not a fast runner|url=http://researchonline.rvc.ac.uk/id/eprint/1204/|journal=Nature|volume=415|issue=6875|pages=1018–21|bibcode=2002Natur.415.1018H|doi=10.1038/4151018a|pmid=11875567|name-list-style=amp|s2cid=4389633}} Summary in press release [http://www.sciencenews.org/articles/20020302/fob1.asp No Olympian: Analysis hints ''T. Rex'' ran slowly, if at all] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080415183735/http://www.sciencenews.org/articles/20020302/fob1.asp|date=April 15, 2008}}</ref><ref name="MM03">{{Cite journal|last=Meers|first=M.B.|date=August 2003|title=Maximum bite force and prey size of ''Tyrannosaurus rex'' and their relationships to the inference of feeding behavior|journal=Historical Biology|volume=16|issue=1|pages=1–12|doi=10.1080/0891296021000050755|s2cid=86782853}}</ref> atau mekanika terbang ''[[Microraptor]]''.<ref name="MicroraptorWindTun">{{cite web|title=The Four Winged Dinosaur: Wind Tunnel Test|url=https://www.pbs.org/wgbh/nova/microraptor/liftdrag.html|publisher=Nova|access-date=June 5, 2010}}</ref> Mempelajari detail-detail internal fosil menggunakan [[mikrotomografi sinar-X]] juga telah menjadi hal yang relatif lumrah pada paleontologi.<ref>{{cite journal|last1=Garwood|first1=Russell J.|last2=Rahman|first2=Imran A.|last3=Sutton|first3=Mark D. A.|year=2010|title=From clergymen to computers: the advent of virtual palaeontology|url=https://www.academia.edu/256386|journal=Geology Today|volume=26|issue=3|pages=96–100|bibcode=2010GeolT..26...96G|doi=10.1111/j.1365-2451.2010.00753.x|access-date=June 16, 2015|s2cid=53657220}}</ref><ref name="SuttonRahman2013">{{cite book|author1=Mark Sutton|author2=Imran Rahman|author3=Russell Garwood|date=2013|url=https://books.google.com/books?id=qYwKAgAAQBAJ|title=Techniques for Virtual Palaeontology|publisher=Wiley|isbn=978-1-118-59125-3}}</ref> Paleontologi, biologi, arkeologi dan [[paleoneurobiologi]] bersatu untuk mempelajari cetakan endokranial spesies-spesies yang berkerabat dengan manusia untuk mengklarifikasi evolusi otak manusia.<ref name="Bruner">{{cite journal|last=Bruner|first=Emiliano|date=November 2004|title=Geometric morphometrics and palaeoneurology: brain shape evolution in the genus Homo|journal=Journal of Human Evolution|volume=47|issue=5|pages=279–303|doi=10.1016/j.jhevol.2004.03.009|pmid=15530349}}</ref>

Paleontologi bahkan juga berkontribusi untuk [[astrobiologi]], yaitu ilmu yang mempelajari kemungkinan kehidupan untuk tinggal di [[planet]] lainnya, dengan cara mengembangkan model mengenai bagaimana kehidupan dapat muncul dan dengan memberi teknik-teknik untuk mendeteksi bukti kehidupan.<ref>{{Cite journal|author=Cady, S.L.|date=April 1998|title=Astrobiology: A New Frontier for 21st Century Paleontologists|journal=[[PALAIOS]]|volume=13|issue=2|pages=95–97|bibcode=1998Palai..13...95C|doi=10.2307/3515482|jstor=3515482|pmid=11542813}}</ref>

=== Subdivisi ===
[[File:Fossil_Tyranausaurus_Rex_at_the_Royal_Tyrell_Museum,_Alberta,_Canada.jpg|pra=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Fossil_Tyranausaurus_Rex_at_the_Royal_Tyrell_Museum,_Alberta,_Canada.jpg|kiri|jmpl|Analisis menggunakan teknik-teknik keinsinyuran menunjukkan bahwa ''[[Tyrannosaurus]]'' memiliki gigitan yang kuat, namun mempertanyakan mengenai kemampuan berlarinya.]]
Seiring waktu, paleontologi telah berkembang menjadi beberapa subdivisi yang terspesialisasi.<ref>{{Cite journal|author=Plotnick, R.E.|title=A Somewhat Fuzzy Snapshot of Employment in Paleontology in the United States|url=http://palaeo-electronica.org/2008_1/commentary/comment.htm|journal=Palaeontologia Electronica|publisher=Coquina Press|volume=11|issue=1|issn=1094-8074|archive-url=https://web.archive.org/web/20080518081827/http://palaeo-electronica.org/2008_1/commentary/comment.htm|archive-date=May 18, 2008|access-date=September 17, 2008|url-status=live}}</ref> [[Paleontologi vertebrata]] berfokus pada fosil-fosil dari ikan terawal sampai leluhur [[mamalia]] moderen. [[Paleontologi invertebrata]] menangani fosil-fosil seperti [[moluska]], [[artropoda]], cacing [[annelida]] dan [[echinodermata]]. [[Paleobotani]] mempelajari fosil-fosil [[tumbuhan]], [[alga]] dan jamur. [[Palinologi]], studi mengenai [[serbuk sari]] dan [[spora]] yang dihasilkan oleh tumbuhan darat dan [[protista]], meliputi paleontologi dan [[botani]], karena cabang ini menangani organisme hidup dan juga fosil. [[Mikropaleontologi]] mempelajari segala jenis organisme fosil mikroskopis.<ref name="UCMPpaleoSpecialisms">{{cite web|title=What is Paleontology?|url=http://www.ucmp.berkeley.edu/FAQ/whatispaleo.html|publisher=University of California Museum of Paleontology|archive-url=https://web.archive.org/web/20080803042642/http://www.ucmp.berkeley.edu/FAQ/whatispaleo.html|archive-date=August 3, 2008|access-date=September 17, 2008|url-status=dead}}</ref>

Alih-alih berfokus pada organisme-organisme individual, [[paleoekologi]] mempelajari hubungan-hubungan antara organisme-organisme kuno yang berbeda, seperti mempelajari [[rantai makanan]] mereka, dan hubungan dua-jalur antara mereka dan lingkungan mereka.<ref>{{Cite journal|author=Kitchell, J.A.|date=1985|title=Evolutionary Paleocology: Recent Contributions to Evolutionary Theory|url=http://www.ucmp.berkeley.edu/FAQ/whatispaleo.html|journal=Paleobiology|volume=11|issue=1|pages=91–104|bibcode=1985Pbio...11...91K|doi=10.1017/S0094837300011428|archive-url=https://web.archive.org/web/20080803042642/http://www.ucmp.berkeley.edu/FAQ/whatispaleo.html|archive-date=August 3, 2008|access-date=September 17, 2008|url-status=dead|s2cid=88584416}}</ref> Sebagai contoh, perkembangan [[fotosintesis]] oksigenik pada bakteri menyebabkan oksigenasi atmosfer dan meningkatkan produktifitas dan keanekaragaman [[ekosistem]] secara drastis.<ref name="Hoehler">{{Cite journal|author=Hoehler, T.M.|author2=Bebout, B.M.|author3=Des Marais, D.J.|date=July 19, 2001|title=The role of microbial mats in the production of reduced gases on the early Earth|journal=Nature|volume=412|issue=6844|pages=324–27|bibcode=2001Natur.412..324H|doi=10.1038/35085554|pmid=11460161|name-list-style=amp|s2cid=4365775}}</ref> Secara bersamaan, hal-hal tersebut mengarah ke evolusi sel-sel [[Eukariota|eukaryotik]] kompleks, yang nantinya akan melahirkan semua organi sme [[Organisme multiseluler|multisel]] yang akan datang.<ref name="HedgesBlairEtAl2004molecularTimescaleOfEukaryoteEvolution">{{Cite journal|author=Hedges, S.B.|author2=Blair, J.E|author3=Venturi, M.L.|author4=Shoe, J.L.|date=January 2004|title=A molecular timescale of eukaryote evolution and the rise of complex multicellular life|journal=BMC Evolutionary Biology|volume=4|page=2|doi=10.1186/1471-2148-4-2|pmc=341452|pmid=15005799|name-list-style=amp|doi-access=free}}</ref>

[[Paleoklimatologi]], meski terkadang dianggap sebagai bagian dari paleoekologi,<ref name="UCMPpaleoSpecialisms" /> lebih berfokus kepada sejarah iklim Bumi dan mekanisme-mekanisme yang telah mengubahnya<ref>{{cite web|title=Paleoclimatology|url=http://matrix.geology.ohio-state.edu/ProspectiveGradStudents/school-of-earth-sciences-directory/specialties/global-and-environmental-change/paleoclimatology|publisher=Ohio State University|archive-url=https://web.archive.org/web/20071109175527/http://matrix.geology.ohio-state.edu/ProspectiveGradStudents/school-of-earth-sciences-directory/specialties/global-and-environmental-change/paleoclimatology|archive-date=November 9, 2007|access-date=September 17, 2008|url-status=dead}}</ref> – yang terkadang mencakup perkembangan [[Evolusi|evolusioner]], seperti pada saat penyebaran cepat tumbuhan daratan pada periode [[Devon (zaman)|Devon]] mengambil lebih banyak [[karbon dioksida]] dari atmosfer, mengurangi [[gas rumah kaca]] dan akhirnya mengarah ke peristiwa [[zaman es]] pada periode [[Karbon (zaman)|Karbon]]<ref name="AlgeoScheckler1998errestrialMarineTeleconnectionsInDevonian">{{Cite journal|author=Algeo, T.J.|author2=Scheckler, S.E.|date=1998|title=Terrestrial-marine teleconnections in the Devonian: links between the evolution of land plants, weathering processes, and marine anoxic events|journal=Philosophical Transactions of the Royal Society B|volume=353|issue=1365|pages=113–30|doi=10.1098/rstb.1998.0195|pmc=1692181|name-list-style=amp}}</ref>

[[Biostratigrafi]], penggunaan fosil untuk mengurutkan waktu kronologis pembentukan batuan, sangat berguna untuk paleontolog dan geolog.<ref>{{cite web|title=Biostratigraphy: William Smith|url=http://evolution.berkeley.edu/evosite/history/biostratigraphy.shtml|archive-url=https://web.archive.org/web/20080724091521/http://evolution.berkeley.edu/evosite/history/biostratigraphy.shtml|archive-date=July 24, 2008|access-date=September 17, 2008|url-status=dead}}</ref> [[Biogeografi]] juga berhubungan dengan geologi, dan mempelajari distribusi spasial organisme dan menjelaskan bagaimana geografi Bumi telah berubah seiring waktu.

== Sumber bukti ==

=== Fosil tubuh ===
{{Main|Fosil}}
[[File:Marrella_(fossil).png|pra=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Marrella_(fossil).png|kiri|jmpl|Spesimen ''[[Marrella]]'' ini menggambarkan seberapa jelas dan mendetail fosil-fosil dari sebuah [[lagerstätte]] (spesimen ini berasal dari lagerstätte [[Batu Burgess]]).]]

Fosil-fosil tubuh organisme biasanya menjadi jenis bukti yang paling informatif. Salah satu jenis fosil yang paling sering dijumpai adalah [[fosil kayu]], tulang, dan cangkang.<ref name="UCMPWhatIsPaleo">{{cite web|title=What is paleontology?|url=http://www.ucmp.berkeley.edu/faq.php#paleo|publisher=University of California Museum of Paleontology|archive-url=https://web.archive.org/web/20080916013642/http://www.ucmp.berkeley.edu/faq.php#paleo|archive-date=September 16, 2008|access-date=September 17, 2008|url-status=dead}}</ref> [[Fosilisasi]] adalah sebuah peristiwa yang langka, dan kebanyakan fosil telah hancur karena [[erosi]] atau [[metamorfisme]] sebelum mereka ditemukan dan digali oleh ilmuwan. Oleh karena itu catatan fosil sangat tidak lengkap. Semakin jauh mengintip ke masa lampau, semakin tak lengkap pula catatan fosilnya. Meski begitu, catatan fosil biasanya cukup untuk mengilustrasikan pola-pola sejarah kehidupan secar luas.<ref name="BentonQualityFossilRecord">{{Cite journal|author=Benton M.J.|author2=Wills M.A.|author3=Hitchin R.|date=2000|title=Quality of the fossil record through time|url=http://doc.rero.ch/record/13615/files/PAL_E635.pdf|journal=Nature|volume=403|issue=6769|pages=534–37|bibcode=2000Natur.403..534B|doi=10.1038/35000558|pmid=10676959|s2cid=4407172}}

:Non-technical [http://palaeo.gly.bris.ac.uk/cladestrat/news.html summary] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20070809045303/http://palaeo.gly.bris.ac.uk/cladestrat/news.html|date=August 9, 2007}}</ref> Catatan fosil juga memiliki beberapa bisa: lingkungan-lingkungan yang berbeda yang dapat lebih sesuai untuk proses pengawetan berbagai jenis organisme atau bagian-bagian tubuh organisme.<ref name="Butterfield2003ExceptionalFossilPreservation">{{Cite journal|author=Butterfield, N.J.|date=2003|title=Exceptional Fossil Preservation and the Cambrian Explosion|journal=Integrative and Comparative Biology|volume=43|issue=1|pages=166–77|doi=10.1093/icb/43.1.166|pmid=21680421|doi-access=free}}</ref> Selain itu, bagian organisme yang terawetkan biasanya adalah bagian-bagian yang [[Biomineralisasi|termineralisasi]], seperti cangkang moluska atau [[tulang]]. Karena kebanyakan spesies hewan memiliki tubuh halus, mereka sudah hancur dan membusuk sebelum terfosilisasi. Oleh karena itu, meski sekarang terdapat lebih dari 30 [[filum]] hewan yang masih hidup, dua pertiganya tidak pernah ditemukan fosilnya.<ref name="CowenHistLifeEd3Pxi3">{{Cite book|author=Cowen, R.|date=2000|title=History of Life|url=https://archive.org/details/historyoflife0000cowe_u5z0|publisher=Blackwell Science|isbn=0-632-04444-6|edition=3rd|pages=xi, 47–50, 61}}</ref>

Terkadang, kondisi-kondisi lingkungan yang tak biasa dapat mengawetkan jaringan lunak.<ref name="Anderson2023FossilChemicalFramework">{{Cite journal|author=Anderson, L.A.|date=2023|title=A chemical framework for the preservation of fossil vertebrate cells and soft tissues|journal=Earth-Science Reviews|volume=240|pages=104367|bibcode=2023ESRv..24004367A|doi=10.1016/j.earscirev.2023.104367|doi-access=free}}</ref> [[Lagerstätte]] (jamak: lagerstätten) ini memungkinkan paleontolog untuk mempelajari anatomi dalam hewan, yang pada sedimen lain hanya diwakili oleh cangkang, rusuk, cakar, atau lainnya (itupun kalau hewan tersebut terawetkan sama sekali). Meski begitu, bahkan lagerstätten sekalipun mewakili sebuah potret kehidupan yang tidak lengkap pada masa itu. Kebanyakan organisme yang hidup pada masa waktu itu barangkali tidak terwakili karena lagerstätten hanya terbatas pada segelintir jenis lingkungan, seperti pada saat organisme-organisme bertubuh lunak dapat terawetkan dengan cepat karena peristiwa-peristiwa seperti longsor lumpur; dan peristiwa-peristiwa istimewa yang menyebabkan penguburan dengan cepat, yang menyulitkan peneliti untuk mempelajari lingkungan asli hewan disana hidup.<ref>{{Cite journal|author=Butterfield, N.J.|date=2001|title=Ecology and evolution of Cambrian plankton|url=http://www.earthscape.org/r3/ES14785/ch09.pdf|journal=The Ecology of the Cambrian Radiation|location=New York|publisher=Columbia University Press|pages=200–16|access-date=September 27, 2007}}{{Dead link|date=January 2019|bot=InternetArchiveBot|fix-attempted=yes}}</ref> Kurangnya catatan fosil berarti organisme-organisme diharapkan untuk telah hidup jauh sebelum dan setelah mereka ditemukan di catatan fosil – suatu hal yang dikenal sebagai [[Efek Signor–Lipps]].<ref name="Signor1982">{{Cite journal|author=Signor, P.W.|date=1982|title=Sampling bias, gradual extinction patterns and catastrophes in the fossil record|url=http://www.csa.com/partners/viewrecord.php?requester=gs&collection=TRD&recid=A8425675AH|journal=Geological Implications of Impacts of Large Asteroids and Comets on the Earth|series=Geological Society of America Special Papers|location=Boulder, CO|publisher=Geological Society of America|volume=190|pages=291–96|doi=10.1130/SPE190-p291|isbn=0-8137-2190-3|id=A 84–25651 10–42|archive-url=https://web.archive.org/web/20200728044012/https://about.proquest.com/|archive-date=July 28, 2020|access-date=January 1, 2008|url-status=dead}}</ref>

=== Fosil jejak ===
[[File:CambrianRusophycus.jpg|pra=https://en.wikipedia.org/wiki/File:CambrianRusophycus.jpg|jmpl|Fosil jejak asal [[Kambrium]], ''[[Rusophycus]]'', yang dibuat oleh seekor [[trilobit]].|175x175px]]
[[File:Climactichnites_ToddGass3.jpg|pra=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Climactichnites_ToddGass3.jpg|jmpl|''[[Climactichnites]]'' — Fosil jejak Kambrium (lebar 10-12 cm) yang dihasilkan oleh seekor hewan besar mirip res-res poh di sedimen [[dataran lumpur]] di [[Wisconsin]] masa kini.|186x186px]]
{{Main|Fosil jejak}}

[[Fosil jejak]] sebagian besar terdiri dari jejak kaki dan galian, namun juga mencakup [[koprolit]] (fosil [[tinja]]) dan tanda-tanda bekas makan.<ref name="UCMPWhatIsPaleo" /><ref name="FedonkinGehlingEtAl2007RiseOfAnimals">{{Cite book|author=Fedonkin, M.A.|author2=Gehling, J.G.|author3=Grey, K.|author4=Narbonne, G.M.|author5=Vickers-Rich, P.|date=2007|url=https://books.google.com/books?id=OFKG6SmPNuUC&pg=PA213|title=The Rise of Animals: Evolution and Diversification of the Kingdom Animalia|publisher=JHU Press|isbn=978-0-8018-8679-9|pages=213–16}}</ref> Fosil jejak signifikan terkhususnya karena mereka mewakili sebuah sumber data yang tidak terbatas pada hewan dengan bagian-bagian keras termineralisasi yang mudah terfosilisasi, dan mereka mewakili perilaku suatu organisme. Selain itu, kebanyakan fosil jejak berasal dari waktu yang jauh lebih awal daripada fosil tubuh hewan-hewan yang dianggap telah mampu untuk menghasilkannya.<ref name="Seilacher1994">e.g. {{Cite journal|author=Seilacher, A.|date=1994|title=How valid is Cruziana Stratigraphy?|journal=International Journal of Earth Sciences|volume=83|issue=4|pages=752–58|bibcode=1994GeoRu..83..752S|doi=10.1007/BF00251073|s2cid=129504434}}</ref> Meski mencocokan sebuah fosil jejak kepada pembuatnya tidak mungkin, fosil jejak, contohnya, dapat menyediakan bukti fisik terawal kemunculan hewan yang lumayan kompleks (setara dengan [[cacing tanah]]).<ref name="FedonkinGehlingEtAl2007RiseOfAnimals" />

=== Pengamatan geokimia ===
{{Main|Geokimia}}

Pengamatan-pengamatan geokimia dapat membantu menentukan tingkat aktifitas biologis dalam skala global pada suatu periode, atau afinitas fosil-fosil tertentu. Sebagai contoh, ciri geokimiawi batuan dapat mengungkap kapan kehidupan pertamakali muncul di Bumi,<ref name="BrasierMcLoughlinEtAl2006FreshLook2">{{Cite journal|author=Brasier, M.|author-link=Martin Brasier|author2=McLoughlin, N.|author3=Green, O.|author4=Wacey, D.|date=June 2006|title=A fresh look at the fossil evidence for early Archaean cellular life|url=http://physwww.mcmaster.ca/~higgsp/3D03/BrasierArchaeanFossils.pdf|journal=[[Philosophical Transactions of the Royal Society B]]|volume=361|issue=1470|pages=887–902|doi=10.1098/rstb.2006.1835|pmc=1578727|pmid=16754605|archive-url=https://web.archive.org/web/20080911075352/http://physwww.mcmaster.ca/~higgsp/3D03/BrasierArchaeanFossils.pdf|archive-date=September 11, 2008|access-date=August 30, 2008|name-list-style=amp|url-status=live}}</ref> dan dapat memberi bukti keberadaan sel-sel [[eukaryota]], yang nantinya akan mengarah ke semua organisme [[Organisme multiseluler|multisel]].<ref name="BrocksLoganEtAl1999RiseOfEukaryotes">{{Cite journal|author=Brocks, J.J.|author2=Logan, G.A.|author3=Buick, R.|author4=Summons, R.E.|date=1999|title=Archaean molecular fossils and the rise of eukaryotes|journal=Science|volume=285|issue=5430|pages=1033–36|bibcode=1999Sci...285.1033B|doi=10.1126/science.285.5430.1033|pmid=10446042|name-list-style=amp|s2cid=11028394}}</ref> Analisis perbandingan isotop karbon dapat membantu menjelaskan transisi-transisi besar pada sejarah Bumi, seperti pada [[Peristiwa kepunahan Perm–Trias]].<ref name="Twitchett2">{{Cite journal|author=Twitchett R.J.|author2=Looy C.V.|author3=Morante R.|author4=Visscher H.|author5=Wignall P.B.|year=2001|title=Rapid and synchronous collapse of marine and terrestrial ecosystems during the end-Permian biotic crisis|journal=Geology|volume=29|issue=4|pages=351–54|bibcode=2001Geo....29..351T|doi=10.1130/0091-7613(2001)029<0351:RASCOM>2.0.CO;2|s2cid=129908787}}</ref>


== Mengklasifikasikan organisme kuno ==
{{Main|Klasifikasi biologi|Kladistika|Nomenklatur filogenetika|Taksonomi evolusioner}}Penamaan kelompok-kelompok organisme dengan cara yang jelas dan disetujui dengan luas adalah perihal yang penting, karena beberapa pertentangan pada paleontologi telah didasari hanya pada kesalahpahaman penamaan organisme.<ref name="BrochuSumrall2001">{{Cite journal|author=Brochu, C.A|author2=Sumrall, C.D.|date=July 2001|title=Phylogenetic Nomenclature and Paleontology|url=http://doc.rero.ch/record/14974/files/PAL_E2123.pdf|journal=Journal of Paleontology|volume=75|issue=4|pages=754–57|doi=10.1666/0022-3360(2001)075<0754:PNAP>2.0.CO;2|issn=0022-3360|jstor=1306999|name-list-style=amp|s2cid=85927950}}</ref> [[Taksonomi Linnaeus]] umumnya digunakan untuk mengklasifikasikan organisme hidup, namun mengalami kesulitan saat menangani organisme-organisme yang baru ditemukan yang sangat berbeda dengan organisme-organisme lainnya yang sudah diketahui. Sebagai contoh: sulit untuk memutuskan tingkat apa pengelompokan tingkat yang lebih tinggi akan ditempatkan (seperti [[genus]], [[Famili (biologi)|famili]] atau [[Ordo (biologi)|ordo]]). Hal ini penting karena peraturan Linnaeus untuk menamai kelompok terhubung dengan peringkat mereka, oleh karena itu bila suatu kelompok dipindahkan ke tingkat yang berbeda, maka kelompok tersebut harus dinamai ulang.<ref>{{Cite book|author=Ereshefsky, M.|date=2001|url=https://books.google.com/books?id=tM6E8-_vSD0C&pg=PP1|title=The Poverty of the Linnaean Hierarchy: A Philosophical Study of Biological Taxonomy|publisher=Cambridge University Press|isbn=0-521-78170-1|page=5|author-link=Marc Ereshefsky}}</ref>
[[File:Biological_classification_L_Pengo.svg|pra=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Biological_classification_L_Pengo.svg|kiri|jmpl|Peringat-peringkat pada [[Taksonomi Linnaeus]]|213x213px]]
Paleontolog biasanya menggunakan pendekatan bedasarkan [[kladistika]], yaitu sebuah cara untuk mencari tahu suatu pohon keluarga evolusioner serangkaian organisme.<ref name="BrochuSumrall2001" /> Kladistika bekerja bedasarkan logika bahwa bila kelompok B dan C memiliki lebih banyak kemiripan dengan satu sama lain ketimbang dengan kelompok A, maka B dan C berkerabat lebih dekat dengan satu sama lain ketimbang dengan A. Ciri yang dibandingkan dapat bersifat [[Anatomi|anatomis]], seperti adanya [[notokorda]], atau [[Filogenetika molekuler|molekuler]], yaitu dengan cara membandingkan deretan rangkaian [[DNA]] atau [[protein]]. Hasil dari sebuah analisis kladistika yang berhasil adalah sebuah hirarki klad&nbsp;– kelompok-kelompok dengan satu leluhur bersama. Idealnya, suatu pohon keluarga hanya memiliki dua cabang dari satu titik ("persimpangan"), namun terkadang hanya terdapat sangat sedikit informasi untuk mencapai hal ini, dan para paleontolog harus puas dengan persimpangan dengan lebih dari dua cabang. Teknik kladistika terkadang dapat keliru, karena beberapa ciri, seperti sayap atau [[Evolusi mata|mata kamera]], berevolusi lebih dari sekali secara [[Evolusi konvergen|konvergen]]. Hal ini harus dipertimbangkan saat melaksanakan analisis.<ref name="CowenHistLifeEd3Pxi4">{{Cite book|author=Cowen, R.|date=2000|title=History of Life|url=https://archive.org/details/historyoflife0000cowe_u5z0|publisher=Blackwell Science|isbn=0-632-04444-6|edition=3rd|pages=xi, 47–50, 61}}</ref><div style="width:auto; border:solid 1px silver; padding:2px; margin:2px; float:right; font-size:90%"><div style="width:auto; border:solid 1px silver; padding:5px">{{clade|{{clade
         |1=[[Amphibia]] (Amfibi)
         |label2=[[Amniota]]
         |2={{clade
               |label1=[[Synapsida]]
               |1={{clade
                      |1=Synapsida punah
                      |label2={{font color|yellow|red|&nbsp;&nbsp;&nbsp;}}
                      |2=[[Mamalia]]
                   }}
               |label2=Reptil
               |2={{clade
                     |1=Reptil punah
                     |2=Kadal dan ular
                     |label3=[[Archosauria]]
                     |3={{clade
                          |1=Archosauria<br />punah
                          |2=[[Crocodilia]]
                          |label3=Dinosaurus<br />{{font color|yellow|red|&nbsp;'''?'''&nbsp;}}
                          |3={{clade
                                 |1=Dinosaurus<br />punah
                                 |label2=<br />{{font color|yellow|red|&nbsp;'''?'''&nbsp;}}
                                 |2=Burung
                              }}
                        }}
                  }}
            }}
       }}|label1=[[Tetrapoda]]}}</div>'''Contoh [[kladogram]] sederhana'''
{{bg|red|&nbsp;&nbsp;&nbsp;}} Ciri berdarah panas berevolusi disekitar transisi syinapsida ke mamalia.

{{font color|yellow|red|&nbsp;'''?'''&nbsp;}} Ciri berdarah panas juga harus berevolusi pada<br />titik-titik ini&nbsp;– sebuah contoh [[evolusi konvergen]].<ref name="CowenHistLifeEd3Pxi4" />
</div>[[Biologi perkembangan evolusioner]], biasanya disingkat sebagai evo-devo, juga membantuk paleontolog untuk menghasilkan pohon keluarga organisme kuno dan memahami fosil.<ref name="Tetrop">{{cite journal|last1=Garwood|first1=Russell J.|last2=Sharma|first2=Prashant P.|last3=Dunlop|first3=Jason A.|last4=Giribet|first4=Gonzalo|author4-link=Gonzalo Giribet|year=2014|title=A Paleozoic Stem Group to Mite Harvestmen Revealed through Integration of Phylogenetics and Development|journal=Current Biology|volume=24|issue=9|pages=1017–23|doi=10.1016/j.cub.2014.03.039|pmid=24726154|doi-access=free}}</ref> Contohnya, perkembangan [[embrio]] pada beberapa [[brakiopoda]] moderen menyarankan bahwa kelompok hewan ini kemungkinan merupakan keturunan dari hewan [[halkieriid]], yang punah pada periode [[Kambrium]].<ref>{{Cite journal|author=Cohen, B.L.|author2=Holmer, L.E.|author3=Luter, C.|date=2003|title=The brachiopod fold: a neglected body plan hypothesis|journal=Palaeontology|volume=46|issue=1|pages=59–65|bibcode=2003Palgy..46...59C|doi=10.1111/1475-4983.00287|name-list-style=amp|doi-access=free}}</ref>{{Clear}}

== Menentukan penanggalan organisme kuno ==
{{Main|Geokronologi}}
Paleontologi bertujuan untuk memetakan bagaimana kehidupan berubah seiring waktu. Salah satu halangan substansial pada hal ini adalah kesulitan untuk menentukan seberapa tua suatu fosil. Lapisan batuan yang mengawetkan fosil-fosil biasanya tidak memiliki elemen-elemen radioaktif yang dibutuhkan untuk melaksanakan [[penanggalan radiokarbon]]. Teknik ini adalah satu-satunya cara paleontolog untuk memberi batuan yang usianya lebih tua dari 50 juta tahun sebuah umur absolut,<!--<ref group=note>Astrochronology can date sediments back to the Eocene{{Confusing|date=May 2012}}</ref> the link for this note appears not to work--> dan memiliki keakuratan sampai sekitar 0.5% atau lebih baik.<ref name="Martin2000">{{Cite journal|author=Martin, M.W.|author2=Grazhdankin, D.V.|author3=Bowring, S.A.|author4=Evans, D.A.D.|author5=Fedonkin, M.A.|author5-link=Mikhail Fedonkin|author6=Kirschvink, J.L.|author6-link=Joseph Kirschvink|date=May 5, 2000|title=Age of Neoproterozoic Bilaterian Body and Trace Fossils, White Sea, Russia: Implications for Metazoan Evolution|journal=Science|type=abstract|volume=288|issue=5467|pages=841–45|bibcode=2000Sci...288..841M|doi=10.1126/science.288.5467.841|pmid=10797002|s2cid=1019572}}</ref> Meski penanggalan radiometrik membutuhkan pekerjaan di laboratorium dengan penuh kehati-hatian, prinsip dasarnya sederhana: laju [[Peluruhan radioaktif|meluruhnya]] elemen radioaktif telah diketahui, maka perbandingan elemen radioaktif dengan elemen yang merupakan hasil dari peluruhan elemen radioaktif tersebut menunjukkan seberapa lama yang lalu elemen radioaktif tersebut masuk kedalam batuan. Elemen radioaktif biasanya digunakan hanya pada batuan dengan asal-usul vulkanik, sehingga bebatuan penyandang fosil yang hanya dapat ditanggali secara radiometrik hanyalah segelintir lapisan abu vulkanik.<ref name="Martin2000" />

Oleh karena itu, paleontolog biasanya harus mengandalkan [[stratigrafi]] untuk menanggali fosil. Stratigrafi adalah ilmu yang mengartikan catatan [[sedimen]] mirip lapisan kue, dan telah dibandingkan dengan menyelesaikan [[teka teki gambar]].<ref>{{Cite journal|author=Pufahl, P.K.|author2=Grimm, K.A.|author3=Abed, A.M.|author4=Sadaqah, R.M.Y.|date=October 2003|title=Upper Cretaceous (Campanian) phosphorites in Jordan: implications for the formation of a south Tethyan phosphorite giant|journal=Sedimentary Geology|volume=161|issue=3–4|pages=175–205|bibcode=2003SedG..161..175P|doi=10.1016/S0037-0738(03)00070-8|name-list-style=amp}}</ref>

Bebatuan biasanya membentuk lapisan yang relatif horizontal, dengan tiap lapisan yang terbentuk, lebih muda daripada yang ada dibawahnya. Bila sebuah fosil ditemukan diantara dua lapisan dengan umur yang telah diektahui, maka umur dari fosil tersebut seharusnya berada diantara dua umur yang telah diketahui.<ref>{{cite web|title=Geologic Time: Radiometric Time Scale|url=http://pubs.usgs.gov/gip/geotime/radiometric.html|publisher=U.S. Geological Survey|archive-url=https://web.archive.org/web/20080921135337/http://pubs.usgs.gov/gip/geotime/radiometric.html|archive-date=September 21, 2008|access-date=September 20, 2008|url-status=live}}</ref>{{Annotated image|caption=[[Fosil indeks|Fosil-fosil indeks]] yang umumnya digunakan untuk menanggali batuan di timur laut Amerika Serikat|image=Index fossils blank 01.png|width=332|style="height:261px;"|image-width=338|image-left=0|image-top=0|float=left|annot-font-size=9|annotations=<!-- eras -->
{{Annotation|1|15|[[Kenozoikum]]}}
{{Annotation|1|70|[[Mesozoikum]]}}
{{Annotation|1|165|[[Paleozoikum]]}}
{{Annotation|1|252|[[Proterozoikum]]}}
<!-- periods -->
{{Annotation|57|0|[[Kuarter]]}}
{{Annotation|57|25|[[Tersier]]}}
{{Annotation|57|42|[[Kapur (zaman)|Kapur]]}}
{{Annotation|57|68|[[Jura (zaman)|Jura]]}}
{{Annotation|57|89|[[Trias]]}}
{{Annotation|57|109|[[Perem]]}}
{{Annotation|57|122|[[Mississippian (geologi)|Missis-<br />sippian]]}}
{{Annotation|57|146|[[Pennsylvanian (geologi)|Pennsyl-<br />vanian]]}}
{{Annotation|57|166|[[Devon (zaman)|Devon]]}}
{{Annotation|57|191|[[Silur]]}}
{{Annotation|57|207|[[Ordovisium|Ordo-<br />visium]]}}
{{Annotation|57|227|[[Kambrium|Kamb-<br />rium]]}}
<!-- fossils: left col -->
{{Annotation|112|2|''[[Pecten|Pecten gibbus]]''}}
{{Annotation|120|20|''[[Calyptraphorus velatus|Calyptraphorus<br />velatus]]''}}
{{Annotation|125|40|''[[Scaphites hippocrepis|Scaphites<br />hippocrepis]]''}}
{{Annotation|129|63|''[[Perisphinctes]]<br />tiziani''}}
{{Annotation|125|83|''[[Tropites subbullatus|Tropites<br />subbullatus]]''}}
{{Annotation|123|105|''[[Leptodus americanus|Leptodus<br />americanus]]''}}
{{Annotation|110|125|''[[Cactocrinus multibrachiatus|Cactocrinus<br />multibrachiatus]]''}}
{{Annotation|128|143|''[[Dictyoclostus americanus|Dictyoclostus<br />americanus]]''}}
{{Annotation|99|166|''[[Mucrospirifer mucronatus|Mucrospirifer<br />mucronatus]]''}}
{{Annotation|125|186|''[[Cystiphyllum niagarense|Cystiphyllum<br />niagarense]]''}}
{{Annotation|105|211|''[[Bathyurus extans]]''}}
{{Annotation|127|231|''[[Paradoxides]] pinus''}}
<!-- fossils: rightcol -->
{{Annotation|225|6|''[[Neptunea]] tabulata''}}
{{Annotation|257|20|''[[Venericardia]]<br />planicosta''}}
{{Annotation|249|40|''[[Inoceramus]]<br />labiatus''}}
{{Annotation|253|63|''[[Nerinea]] trinodosa''}}
{{Annotation|252|82|''[[Monotis subcircularis|Monotis<br />subcircularis]]''}}
{{Annotation|275|103|''[[Parafusulina]]<br />bosei''}}
{{Annotation|230|123|''[[Lophophyllidium proliferum|Lophophyllidium<br />proliferum]]''}}
{{Annotation|255|143|''[[Prolecanites gurleyi]]''}}
{{Annotation|240|165|''[[Palmatolepus]]<br />unicornis''}}
{{Annotation|251|185|''[[Hexamocaras hertzeri]]''}}
{{Annotation|250|206|''[[Tetragraptus]] fructicosus''}}
{{Annotation|260|226|''[[Billingsella corrugata]]''}}}}


Karena deretan batuan tidak sinambung, dan biasanya terpotong dengan [[Patahan (geologi)|patahan]] atau periode [[erosi]], mencocokkan lapisan batuan yang tidak berada disamping satu sama lainnya sangat sulit. Namun, fosil-fosil spesies yang selamat selama periode waktu yang relatif pendek dapat digunakan untuk mengubungan bebatuan terisolasi: teknik ini dikenal sebagai ''biostratigrafi''. Contohnya, spesies [[conodont]]  ''Eoplacognathus pseudoplanus'' hanya hidup pada jangka waktu yang pendek di periode Ordovisium Tengah.<ref>{{Cite journal|author=Löfgren, A.|date=2004|title=The conodont fauna in the Middle Ordovician ''Eoplacognathus pseudoplanus'' Zone of Baltoscandia|journal=Geological Magazine|volume=141|issue=4|pages=505–24|bibcode=2004GeoM..141..505L|doi=10.1017/S0016756804009227|s2cid=129600604}}</ref> Bila sebuah batuan dengan umur yang tidak diketahui memiliki sisa-sisa ''E. pseudoplanus'', maka batuan tersebut pasti berasal dari periode Ordovisium Tengah. [[Fosil indeks]] semacam itu harus kentara (khas), terdistribusi secara global, dan memiliki jangkauan waktu yang pendek untuk menjadi berguna. Namun, hasil yang menyesatkan dapat dihasilkan bila fosil indeksnya ternyata memiliki jangkauan fosil yang lebih panjang daripada yang sebelumnya diketahui.<ref name="Gehling2001">{{Cite journal|last1=Gehling|first1=James|last2=Jensen|first2=Sören|last3=Droser|first3=Mary|last4=Myrow|first4=Paul|last5=Narbonne|first5=Guy|date=March 2001|title=Burrowing below the basal Cambrian GSSP, Fortune Head, Newfoundland|journal=Geological Magazine|volume=138|issue=2|pages=213–18|bibcode=2001GeoM..138..213G|doi=10.1017/S001675680100509X|s2cid=131211543}}</ref> Stratigrafi dan biostratigrafi dapat secara umum memberi hanya penanggalan relatif (A ada sebelum B, dan semacamnya), yang biasanya cukup untuk mempelajari evolusi. Namun, hal ini sulit untuk beberapa periode waktu, karena masalah-masalah yang terlibat pada mencocokan batuan dengan usia yang sama pada benua yang berbeda.<ref name="Gehling2001" />

Hubungan pohon keluarga dapat juga membantu mempersempit tanggal suatu garis keturunan muncul. Contohnya, bila fosil-fosil B atau C berasal dari X juta tahun lalu dan pohon-keluarga yang dihitung mengatakan A adalah leluhur B dan C, maka A seharusnya berevolusi lebih dari X juta tahun lalu.

Juga mungkin untuk memperkirakan seberapa lama yang lalu dua klad hidup terpisah&nbsp;– i.e. kurang lebih seberapa lama lalu leluhur bersama terakhir mereka hidup&nbsp;– dengan menganggap bahwa [[mutasi]] DNA terakumulasi pada laju yang konstan. Namun hal ini, yang dikenal sebagai teknik [[jam molekuler]], bisa salah, dan hanya memberi penentuan waktu dengan perkiraan yang tinggi: contohnya, mereka tidak cukup akurat dan dapat diandalkan untuk menentukan kapan kelompok-kelompok yang muncul pada [[Letusan Kambrium]] muncul,<ref>{{Cite journal|author=Hug, L.A.|author2=Roger, A.J.|date=2007|title=The Impact of Fossils and Taxon Sampling on Ancient Molecular Dating Analyses|journal=Molecular Biology and Evolution|volume=24|issue=8|pages=889–1897|doi=10.1093/molbev/msm115|pmid=17556757|name-list-style=amp|doi-access=free}}</ref> dan perkiraan yang dihasilkan oleh teknik-teknik yang berbeda dapat bervariasi sampai dua kali lipat.<ref name="PetersonEtAl20052">{{Cite journal|author=Peterson, Kevin J.|author2=Butterfield, N.J.|date=2005|title=Origin of the Eumetazoa: Testing ecological predictions of molecular clocks against the Proterozoic fossil record|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences|volume=102|issue=27|pages=9547–52|bibcode=2005PNAS..102.9547P|doi=10.1073/pnas.0503660102|pmc=1172262|pmid=15983372|name-list-style=amp|doi-access=free}}</ref>

== Catatan kaki ==
{{notelist}}

== Referensi ==
{{reflist}}

== Pranala luar ==
* [http://paleobiology.si.edu/ Smithsonian's Paleobiology website]
* [http://www.ucmp.berkeley.edu/FAQ/faq.html University of California Museum of Paleontology FAQ About Paleontology]
* [http://www.paleosoc.org The Paleontological Society]
* [http://www.palass.org The Palaeontological Association]
* [http://www.paleoportal.org The Paleontology Portal]

{{Biologi nav}}
{{Geologi |state=expanded}}

{{Authority control}}

[[Kategori:Paleontologi| ]]
[[Kategori:Ilmu kebumian]]
[[Kategori:Fosil|*]]
[[Kategori:Geologi historis]]
[[Kategori:Biologi evolusioner]]