Thuật ngữ này lần đầu tiên được Charles Darwin đưa ra trong cuốn The Origin of Species (Nguồn gốc muôn loài) của ông[2], khi đề cập tới Ornithorhynchus (thú mỏ vịt) và Lepidosiren (cá phổi Nam Mỹ):
“ ... All fresh-water basins, taken together, make a small area compared with that of the sea or of the land; and, consequently, the competition between fresh-water productions will have been less severe than elsewhere; new forms will have been more slowly formed, and old forms more slowly exterminated. And it is in fresh water that we find seven genera of Ganoid fishes, remnants of a once preponderant order: and in fresh water we find some of the most anomalous forms now known in the world, as the Ornithorhynchus and Lepidosiren, which, like fossils, connect to a certain extent orders now widely separated in the natural scale. These anomalous forms may almost be called living fossils; they have endured to the present day, from having inhabited a confined area, and from having thus been exposed to less severe competition. ”
Tạm dịch
“ ... Tất cả các lưu vực nước ngọt, gộp lại cùng nhau, chỉ chiếm một diện tích nhỏ so với diện tích của biển hay đất liền; và, bởi thế, sự cạnh tranh giữa các sản sinh nước ngọt sẽ ít mãnh liệt hơn so với ở những nơi khác; các dạng mới sẽ được hình thành chậm hơn, và các dạng cũ cũng bị tiêu diệt chậm hơn. Và trong nước ngọt chúng tôi tìm thấy bảy chi cá vảy láng, các sinh vật còn sót lại của bộ đã từng chiếm ưu thế một thời: và trong nước ngọt chúng tôi tìm thấy một số dạng dị thường nhất hiện nay đã được biết đến trên thế giới, như Ornithorhynchus và Lepidosiren, chúng, giống như các hóa thạch, chắp nối với các bộ có quy mô nhất định hiện nay đã tách biệt lớn trong thang độ tự nhiên. Các dạng dị thường này gần như có thể được gọi là các hóa thạch sống; chúng đã tồn tại cho tới ngày nay, từ việc có môi trường sinh sống bị hạn chế, và từ việc có điều đó nên đã trải qua sự cạnh tranh ít khốc liệt hơn. ”
Định nghĩa khác
Có nhiều định nghĩa khác về hóa thạch sống (nhưng mơ hồ):
Để chứng tỏ điều này, mọi mẫu vật sống phải thuộc về cùng một loài hóa thạch như vậy. Quy tắc này loại bỏ Limulus, Peripatus, Latimeria, Sphenodon, Didelphis, thú mỏ vịt, và nhiều loài khác. Để cho phép một số sự mềm dẻo, chi có thể được sử dụng. Phân loại cổ sinh học dựa trên
hình thái học phần cứng (
khái niệm loài cổ sinh học), vì thế ở đây có sự thiên lệch về phía thời gian luân chuyển loài dài hơn, và các mối quan hệ chỉ có thể được luận ra một phần nào. Sinh học phân tử hiện đại đã chỉ ra rằng các tốc độ phát sinh thay đổi là tương đối đều và không liên quan chặt chẽ với tốc độ thay đổi hình thái. Vì thế từ cơ sở phân tử nhiều hơn về các khả năng lai giống thì ở đây về bản chất không có những điều như loài đã từng sống xuyên suốt một thời gian địa chất dài. Tuy nhiên, với điều kiện là chúng ta đang sử dụng trường hợp đặc biệt của tên gọi loài cổ sinh học, định nghĩa được duy trì cùng nhau trong một ngữ cảnh.
Cá phổi Queensland (Neoceratodus fosteri) là ví dụ của sinh vật phù hợp với tiêu chí này, các hóa thạch được đồng nhất với cá phổi Queensland hiện đại có niên đại trên 100 triệu năm làm cho loài này là một trong các loài động vật có xương sống còn sinh tồn cổ nhất nếu thực tế nó không phải là cổ nhất.
- Đơn vị phân loại còn sinh tồn về mặt hình thái và/hoặc sinh lý là giống như các loài hóa thạch trong một phần lớn thời gian địa chất (tĩnh hình thái)
Các mẫu vật sống không nhất thiết phải thuộc về cùng một loài hóa thạch (hoặc thậm chí là
chi). Ở đây chỉ cần một số tương đồng về mặt sinh lý.Chẳng hạn cá vây tay, là loài cá biển. Các loài cá vây tay trong
đại Trung sinh đã từng sinh sống trong cả nước ngọt lẫn nước mặn. Điều chỉnh thẩm thấu ở chi Latimeria được thực hiện bằng sự giữ lại nước tiểu. Việc giữ lại nước tiểu được coi là chỉ thị về tổ tiên nước ngọt. Điều này nghĩa là dòng dõi cá vây tay đã tiến hóa để thích nghi với cuộc sống từ nước ngọt sang nước mặn.Sự tương tự giữa Peripatus và
Aysheaia (các động vật Tiền
Cambri từ
đá phiến sét Burgess) là nổi bật (hiện nay, cả hai được phân loại vào trong nhóm
Tardipolypoda (hai ngành
Tardigrada và
Onychophora), chứ không phải chỉ ở mỗi điểm rằng Aysheaia là động vật biển, trong khi Peripatus sinh sống trong đất mùn lá nhiệt đới.
- Đơn vị phân loại còn sinh tồn với nhiều đặc trưng nguyên thủy
Đây là định nghĩa trung lập hơn cả. Tuy nhiên, nó không làm rõ là đơn vị phân loại có thật sự cổ hay không, hoặc đơn giản chỉ là nó có nhiều đặc trưng chung có trước khi có tổ tiên chung gần nhất của nhóm loài. Lưu ý rằng, như đề cập trên đây, điều ngược lại có thể áp dụng cho các đơn vị phân loại hóa thạch sống thật sự; nghĩa là, chúng có thể chiếm hữu nhiều đặc trưng bắt nguồn từ các đặc trưng cổ nhưng chỉ duy nhất của nhóm và không phải là "nguyên thủy" đặc thù về biểu hiện.
- Bất kỳ loài nào trong ba định nghĩa trên, nhưng với phân bố cổ sót lại trong các nơi ẩn náu.
Một số nhà cổ sinh học coi các "hóa thạch sống" với sự phân bố rộng (như
Triops cancriformis) không phải là các hóa thạch sống thật sự. Trong trường hợp của Triops cancriformis (sống từ
kỷ Trias tới nay), các mẫu vật kỷ Trias đã mất gần hết các phần phụ của chúng (chủ yếu chỉ duy trì các
giáp), và chúng đã không được kiểm tra kỹ lưỡng kể từ năm
1938.
- Bất kỳ loài nào trong ba định nghĩa trên, nhưng nhánh đó có độ đa dạng phân loại thấp (dòng dõi đa dạng thấp)
Các loài
chim đậu lưng bò về mặt hình thái là hơi tương tự như
chim sáo do chia sẻ các đặc trưng có trước khi có tổ tiên chung gần nhất, nhưng đã thích nghi một cách độc nhất để kiếm thức ăn là các động vật ký sinh và máu của
động vật có vú to lớn trên đất liền, làm mờ đi các mối quan hệ của chúng. Dòng dõi này tạo thành một phần của sự phân tỏa bao gồm hai họ
Sturnidae và
Mimidae nhưng dường như là cổ xưa nhất trong các nhóm này. Dữ liệu
sinh địa lý học gợi ý mạnh mẽ rằng chim đậu lưng bò có nguồn gốc từ miền đông
châu Á và chỉ sau đó mới tới
châu Phi, nơi mà hiện nay chúng có sự phân bố cổ còn sót lại (Zuccon và ctv, 2007). Hai loài còn sinh tồn vì vậy dường như là các đại diện của một nhánh đã tuyệt chủng hoàn toàn (khi
Passerida tiến triển) và cổ đại, và nó cũng chắc chắn như điều này có thể được nói tới trong sự thiếu vắng các hóa thạch thật sự. Điều thứ hai này có lẽ là do thực tế là dòng dõi chim đậu lưng bò chưa bao giờ được tìm thấy trong các khu vực trong đó các điều kiện tốt cho quá trình hóa thạch của các xương chim nhỏ bé, nhưng tất nhiên, các hóa thạch của các dạng chim đậu lưng bò tổ tiên có thể có một ngày nào đó sẽ được tìm ra và cho phép thử nghiệm thuyết này.
Địa vị hóa thạch sống của sinh vật có thể bị bỏ đi nếu nhánh (nhỏ nhất) mà loài đó thuộc về là đa loài, nó ngụ ý sự đa dạng loài (gần đây).
