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L'antropologia fisica (o biologica, o evoluzionistica) è una disciplina scientifica che si occupa dei meccanismi dell'evoluzione biologica, dell'ereditarietà genetica, dell'adattamento fisico degli esseri umani e dei resti fossili di tale evoluzione; lo scopo è dunque lo studio dell'uomo, la sua storia naturale con i relativi aspetti biologici e naturalistici. Spesso è strettamente correlata con l'archeologia tramite l'antropologia tafonomica, la scienza che studia l'insieme dei processi che interessano un corpo dal momento della morte al suo ritrovamento.L'antropologia fisica si è sviluppata nel XIX secolo conseguentemente allo sviluppo della teoria dell'evoluzione di Charles Darwin e della teoria genetica di Gregor Mendel. Recentemente la direzione presa da questi studi sembra comportare uno spostamento in direzione di un'antropologia biologica. Alcune branche di questa disciplina, come l'antropologia criminale, la fisiognomica e la frenologia, che miravano a rilevare alcune caratteristiche comportamentali e psicologiche di un individuo in base alle sue misure craniometriche come l'indice cefalico (rapporto tra larghezza e lunghezza del cranio), sono attualmente considerate pseudoscienze. Uno dei più noti esponenti di queste pseudoscienze è l'italiano Cesare Lombroso. Tra i fondatori della moderna antropologia fisica sono da ricordare Paul Broca e Franz Boas. In Italia i capiscuola vanno considerati Paolo Mantegazza, Raffaello Parenti e Giuseppe Sergi, quest'ultimo fondatore della Società Romana di Antropologia (ora Istituto Italiano di Antropologia).

La paleontologia (dal greco παλαiός palaiòs «antico», ὤν ṑn (genitivo ὄντος òntos) «essere, creatura» e λόγος lògos «studio», letteralmente «studio dell'essere antico») è la branca delle scienze naturali che studia gli esseri viventi vissuti nel passato geologico e i loro ambienti di vita sulla Terra; nelle parole di L.F. Laporte, “la loro identità, origine, evoluzione, ambiente e ciò che possono dirci sul passato organico e inorganico della Terra”.Nata nel XVII e nel XVIII secolo come risultato delle intuizioni di Niccolò Stenone sulla natura dei fossili e sulla stratigrafia, nonché dagli studi di anatomia comparata condotti da George Cuvier, la paleontologia si situa a metà strada tra biologia e geologia, distinguendosi dall'archeologia in quanto esclude lo studio di manufatti umani, mentre lo studio dei resti fossili umani viene chiamato paleoantropologia e, a seconda dell'età del giacimento e dei reperti presenti, viene svolto esclusivamente da paleontologi e antropologi o in combinazione con archeologi; i confini fra queste diverse discipline diventano sempre più sfumati sia col diminuire dell'età dei reperti, sia con il progredire dell'approccio multidisciplinare delle ricerche, dei metodi di indagine e della tecnologia. Originariamente nata come scienza di tipo storico che, allo scopo di classificare le forme viventi passate e cercare di spiegare le cause della loro variazione, utilizzava solo l'induzione legata a osservazioni qualitative sui campioni fossili, oggi la paleontologia si è sviluppata al punto da utilizzare tecniche mutuate da discipline scientifiche come la biochimica, la matematica e l'ingegneria, che le permettono di condurre anche ricerche e simulazioni a carattere sperimentale. Il suo sviluppo ha coinciso anche con la nascita di diverse sotto-discipline specializzate.