生物进化的证据有化石证据、比较解剖学上的证据、胚胎学上的证据等，化石是指保存在岩层中地质历史时期的古生物遗物和生活遗迹．在漫长的地质年代里，地球上曾经生活过无数的生物，这些生物死亡后的遗体或是生活时遗留下来的痕迹，许多被当时的泥沙掩埋起来．在随后的岁月中，这些生物遗体中的有机物质分解殆尽，坚硬的部分如外壳、骨骼、枝叶等与包围在周围的沉积物一起经过石化变成了石头，但是他们原来的形态、结构（甚至一些细微的内部构造）依然保留着．同样，哪些生物生活时留下来的痕迹也可以这样保留下来．我们把这些石化的生物遗体、遗迹就称为化石．
【解析】
化石是保存在岩层中的古生物遗物和生活遗迹．直接说明了古生物的结构或生活习性．因此化石是研究生物进化最重要的、最直接的证据．化石在地层中出现的先后顺序，说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的，始祖鸟化石说明了鸟类是由古代的爬行动物进化来的等．故研究生物进化最直接、最主要的证据是化石．
故选D
