Fosilijas ir senās dzīves pēdas, un tās izmanto, lai uzzinātu vairāk par dzīvības vēsturi uz Zemes. Fosilijai var būt dažādas formas, sākot no senas pēdas nospieduma vulkāniskajos pelnos līdz organismam, kas permineralizācijas procesā ir pārvērsts par akmeni. Dabas vēstures muzejos var redzēt daudzus fosiliju piemērus, un daudzas parastās fosilijas ir pieejamas arī kolekcionāriem un entuziastiem. Dažās pasaules daļās jūs varat arī izrakt savas fosilijas.
Vārds “fosilija” ir cēlies no latīņu valodas fosilija, “izrakts”, kas norāda uz faktu, ka lielākā daļa fosiliju ir jāizrok. Cilvēki ir pētījuši un rakstījuši par fosilijām vismaz kopš seno grieķu laikiem, kad cilvēki pamanīja tādas lietas kā pārakmeņojušies okeāna organismi kalnu reģionos un ierosināja, ka šie apgabali kādā brīdī varētu būt bijuši zem ūdens. Kolektīvā informācija, kas iegūta no miljoniem fosiliju uz Zemes, ir pazīstama kā fosiliju ieraksts, un fosilie ieraksti sniedz vairākas interesantas norādes par to, kāda dzīve uz Zemes kādreiz bija.
Fosilajos ierakstos ir daudz nepilnību, jo ne katrs organisms kļūst pārakmeņojies. Apstākļiem jābūt pilnīgi ideāliem fosilijas radīšanai; pretējā gadījumā organisms dabiski sadalīsies, to sadalot uztvērēji un baktērijas. Lielākā daļa fosiliju veidojas, jo tās tiek nogulsnētas mitros nogulumos, kur baktērijas nevar izdzīvot. Fosilijas ir atrastas purvos, plūstošās smiltīs, māla atradnēs, darvas bedrēs un vulkāniskajos pelnos.
Dažos gadījumos fosilija ir dabiska pelējuma formā. Daži lieliski dabisko pelējuma piemēri tika atrasti Romas pilsētā Pompejā, kur vulkāna sprādziens nogalināja daudzus cilvēkus, noslīcinot tos pelnos, dubļos un nogulumos. Kad vulkāniskie nogulumi atdziest un sacietēja, tie izveidoja veidnes, kas apņēma upuru ķermeņus. Laika gaitā šie ķermeņi galu galā sabruka, atstājot sevis nospiedumus.
Ja apstākļi ir piemēroti, fosiliju var pārvērst arī par akmeni. Šādos gadījumos ļoti mineralizēts ūdens aizpilda tukšās vietas organismā, un minerālvielas lēnām koncentrējas, fiksējot organisma formu akmenī. Tas ir diezgan reti. Daudzi dziļjūras organismi tika pārakmeņoti šādā veidā, jo tie nokrita okeāna dzelmē un tika aprakti nogulumos.
Parasti fosilijas veidojas no dzīvnieka daļām, kas tiek mineralizētas dzīvniekam dzīvam esot, piemēram, kauliem un zobiem. Šīs mineralizētās ķermeņa daļas tiek saglabātas ideālos dabas apstākļos, kamēr miesa sairst, atstājot aiz sevis kādreizējā dzīvnieka skeleta ierakstu. Retāk ledū tiek saglabāti veseli dzīvnieki, kā tas ir dažu pliocēna laikmeta dzīvnieku, piemēram, mamutu, gadījumā.