Por la capa sedimentaria en la que se hayaron sus fósiles, o por alguna prueba de carbono-14.
Verás, no estoy seguro de como sucede esto en el mar, pero las capas de tierra que cubren a los animales que luego se vuelven fósiles, entre más sean, más tiempo ha pasado, algiunas indican la edad prehistorica, tambien es posible por el nivel de fosilizacion o sus caracteristicas como cierto compuesto químico que contenga.
Espero haberte ayudado :)