化石是植物或动物遗骸在岩层中的完整或部分印记,或者是对数百万年前生活方式的粗略描述。化石所提供的对古代历史的独特描述,使得选择州化石成为美国许多州政府的一种常见做法。通常选择化石作为州标志是因为它在该州很普遍。然而,州化石,也可能被选来展示自古以来动物的变化,史前时期该州生活着哪些独特的动物,或者说化石动物活着时的栖息地是什么样子的。并非所有的美国州都选择了官方的州化石。
许多化石来自于动物的身体部位,这些部分是随着时间的推移而被保存和矿化的。一个州化石的例子是为了展示现代动物明尼苏达州的州立化石,通常被称为巨型海狸。这些史前动物长约8英尺(2.4米),重约440磅(200公斤)。这将使这只古代海狸有现代熊的大小;剑齿猫是一种官方官方化石的例子,因为它的独特性和受欢迎程度被西部的一个州加利福尼亚州选中。这种动物看起来很像一只雌性狮子,但它有一组犬齿从上颚突出,呈刀状锥度,这给它起了一个共同的名字,军刀牙齿通常有7英寸(约18厘米)长这些动物和长毛猛犸象一直是冰河时代的一个流行的象征,这可能是加利福尼亚州选择这一化石作为州标志的原因。美国的地形与4亿年前甚至4000万年前完全不同。例如,4亿多年前,纽约州被一片海洋所覆盖,是欧洲海蝎(Eurypterus remipes)或海蝎(sea scorpion)的故乡,这种海蝎在解剖学上与当代帝王蟹最为相似。海蝎被选为州化石,以表明纽约曾经是一个咸海。之所以选择这种稀有的eurypterid,也是因为它和它的许多近亲在横跨纽约州约70英里(113公里)的一大片岩石带中形成了化石。这条岩石化石集中带已在世界各地的古生物学家中闻名。

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