Paleontologia (do grego palaiós= antigo + óntos= ser + lógos= estudo) é a especialidade da biologia que estuda a vida do passado da Terra e o seu desenvolvimento ao longo do tempo geológico, bem como os processos de integração da informação biológica no registro geológico, isto é, a formação dos fósseis. O biológo ou geólogo responsável pelos estudos dessa ciência é denominado de paleontólogo.
A vida na Terra surgiu cerca de 3,8 bilhões de anos e, desde então, restos de animais e vegetais ou indícios das suas atividades ficaram preservados nas rochas. Estes restos e indícios são denominados fósseis e constituem o objeto de estudo da Paleontologia.
A paleontologia desempenha um papel importante nos dias de hoje. Já não é a ciência hermética, restrita aos cientistas e universidades. Todos se interessam pela história da Terra e dos seus habitantes durante o passado geológico, para melhor conhecerem as suas origens. O objeto imediato de estudo da Paleontologia são os fósseis, pois são eles que, na atualidade, encerram a informação sobre o passado geológico do planeta Terra. Por isso se diz frequentemente que a paleontologia é, simplesmente, a ciência que estuda os fósseis. Contudo, esta é uma definição redutora, que limita o alcance da Paleontologia, pois os seus objetivos fundamentais não se restringem ao estudo dos restos fossilizados dos organismos do passado. A Paleontologia não procura apenas estudar os fósseis, procura também, com base neles, entre outros aspectos, conhecer a vida do passado geológico da Terra.
Uma vez que os fósseis são objetos geológicos com origem em organismos do passado, a paleontologia é a disciplina científica que estabelece a ligação entre as ciências geológicas e as ciências biológicas. Conhecimentos acerca da Geografia são de suma importância para a paleontologia, entre outros, através desta pode relacionar-se o posicionamento e distribuição dos dados coligidos pelo globo.
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