化石是研究生物进化最重要的、最直接的证据，因为化石是保存在岩层中的生物的遗体、遗物和生活遗迹．直接说明了古生物的结构或生活习性．因此生物进化的直接证据是化石证据．而比较解剖学上的同源器官只是证明了具有同源器官的生物具有共同的原始祖先；胚胎学上的证据（如鳃裂）只是说明了古代脊椎动物的原始祖先都生活在水中．这些证据（包括分类学、遗传学上的证据）的证明面都比较窄．因此生物进化最直接、最主要的证据是化石．

故答案为：生物化石