La respuesta corta es que hay muchos paleontólogos que fosilizan organismos muertos en sus laboratorios y que también observan el proceso que ocurre en el mundo natural.
La respuesta larga: hay un subcampo entero de paleontología llamado tafonomía, que es el estudio del proceso de fosilización en sí. La tafonomía es un campo mucho más grande de lo que puedo resumir aquí, hay algunos buenos libros técnicos sobre el tema, pero puede implicar observar los procesos de fosilización de hoy en día y usar lo que aprendieron de ellos para comprender los fósiles más antiguos. La tafonomía puede involucrar tanto estudios de laboratorio como de campo sobre cómo se forman los fósiles.
Solo para dar algunos ejemplos: he visto estudios de campo que implican observar la descomposición de los animales (por ejemplo, los estudios clásicos de Wilhelm Schäfer en el Mar del Norte, incluida su cuidadosa grabación de las etapas graduales de descomposición y desarticulación de delfines muertos). Un colega mío participó en un estudio en el que se colocaron bolsas de conchas de malla en el fondo del océano y se recuperaron periódicamente para examinar lo que les estaba sucediendo; Ha habido muchos estudios de este tipo. He conocido a otros paleontólogos que hacen cosas como tirar esqueletos de animales en canales para ver qué huesos sobreviven más tiempo y cuáles es más probable que se lleven (por ejemplo, el estudio de Voorhies en 1969). Y he visto varios estudios en los que animales de cuerpo blando, como gusanos y medusas, fueron enterrados deliberadamente en sedimentos, en condiciones de laboratorio, para estudiar cómo dichos organismos pueden fosilizarse (uno pensaría que nunca dejarían fósiles, pero ocasionalmente lo hacen si las condiciones correctas están presentes). Nuevamente, hay mucho más en este campo de lo que puedo resumir aquí. Una búsqueda rápida en Google puede guiarlo hacia libros y documentos sobre tafonomía.
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Una cosa para recordar es que un fósil se define como cualquier rastro de un organismo que alguna vez vivió; no necesariamente tiene que ser viejo o haber cambiado mucho de su estado de vida (petrificado, etc.) No hay una “fecha límite” para que algo se convierta en un fósil “oficial”. Entonces, una concha marina en una playa, o un hueso viejo en el bosque, o la huella de una hoja que cayó sobre concreto húmedo, o incluso huellas en el barro, técnicamente ya son fósiles, incluso si se formaron ayer. Y podemos aprender de ellos cosas que también se aplican a fósiles mucho más antiguos.