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指在地质历史时期曾广泛存在，但现已灭绝且仅能通过化石记录进行研究的生物物种。
科学家通过分析三叶虫化石，重建了古生代海洋生态系统。
利用化石研究古生物生态的例子
始祖鸟作为连接恐龙与鸟类的化石物种，对进化论研究具有重要意义。
具有进化意义的化石物种案例
强调‘化石记录’是识别此类物种的关键依据，区别于现存物种。
‘化石物种’特指已灭绝物种，勿用于现存物种（如‘大熊猫是化石物种’为误用）。
‘化石物种’必须同时满足‘灭绝’与‘化石记录’两个条件，缺一不可。
‘化石’源自拉丁语fossilis（挖掘出的），指保存在岩层中的古生物遗迹；‘物种’指生物分类单位。合成词体现其‘通过化石研究的古老生物’核心意义。
常用于古生物学、地质学或科普语境。注意与‘活化石’（如银杏）区分，后者指仍存活的古老物种。