在漫長的地質(zhì)年代里，地球上曾經(jīng)生活過無數(shù)的生物，這些生物死亡后的遺體或是生活時遺留下來的痕跡，許多被當(dāng)時的泥沙掩埋起來。在隨后的歲月中，這些生物遺體中的有機(jī)物質(zhì)分解殆（dài）盡，堅硬的部分如外殼、骨骼、枝葉等與包圍在周圍的沉積物一起經(jīng)過石化變成了石頭，但是它們原來的形態(tài)、結(jié)構(gòu)（甚至一些細(xì)微的內(nèi)部構(gòu)造）依然保留著。同樣，那些生物生活時留下來的痕跡也可以這樣保留下來。我們把這些石化的生物遺體、遺跡就稱為化石，化石一般少都要經(jīng)過上億年才能形成。
早可以被明確歸類于植物界的化石是在寒武紀(jì)時的綠藻化石。這些化石像是絨枝藻目鈣化了的多細(xì)胞成員。更早的前寒武紀(jì)化石中有發(fā)現(xiàn)像是單細(xì)胞綠藻的化石，但依然不確定是何種藻類。
有胚植物現(xiàn)知古老的生痕化石源自于奧陶紀(jì)，雖然此類的化石是零碎不全的。到了志留紀(jì)才有完整個化石被保留下來，包括石松門的“刺石松”。泥盆紀(jì)之后，萊尼蕨門的詳細(xì)化石在此時期被發(fā)現(xiàn)，此化石顯示出了其植物組織的單一個細(xì)胞。泥盆紀(jì)時亦出現(xiàn)了被認(rèn)為是古老樹木的植物“古羊齒屬”，此類植物在其樹干上有蕨葉，但此蕨葉不會產(chǎn)生孢子。
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