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Die Paläontologie (altgriechisch παλαιός palaiós „alt“, ὤν ōn, Gen. ὄντος óntos „seiend“ und -logie) ist die Wissenschaft von den Lebewesen und Lebewelten der geologischen Vergangenheit. Gegenstand paläontologischer Forschung sind Fossilien (lateinisch fossilis „ausgegraben“), das heißt, in Sedimentgesteinen vorkommende körperliche Überreste sowie sonstige Hinterlassenschaften und Zeugnisse von Lebewesen, die älter als 10.000 Jahre sind.
Der französische Zoologe und Anatom Henri de Blainville führte 1825 den Begriff Paläontologie ein, der allmählich die älteren Bezeichnungen Oryktologie (griechisch ὀρυκτός oryktós „ausgegraben“) und Petrefaktenkunde (lateinisch petrefactum „versteinert“) ersetzte.
古生物学是研究古地质时代中的生物及其发展的科学。它是生物学和地质学的交叉科学[1][2]。既是生命科学中唯一具有历史科学性质的时间尺度的一个独特分支，研究生命起源、发展历史、生物宏观进化模型、节奏与作用机制等历史生物学的重要基础和组成部分；又是地球科学的一个分支，研究保存在地层中的生物遗体、遗迹、化石，用以确定地层的顺序、时代，了解地壳发展的历史，推断地质史上水陆分布、气候变迁和沉积矿产形成与分布的规律。