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第十章 论地质记录的不完整

书名:物种起源 作者:(英)达尔文 本章字数:21188

更新时间:2014年12月30日 14:35


第十章 论地质记录的不完整

  目前中间变种的不存在--灭绝的中间变种的性质及其数目--从侵蚀的速度与堆积的速度来推算时间的经过--由年代来估算时间的经过--古生物标本的缺乏--地质层的间断--花岗岩地区的侵蚀--在任何地质层中众多中间变种的缺乏--物种群的忽然出现--物种群在已知的最古老的化石层中的忽然出现--生物可存活的地球的远古时代。

  在第六章中,我已经举出了对于本书的观点的主要反对意见,并且关于这些反对意见,大部分已经说明过了。其中一个很明显的难点,就是为何物种类型的区分如此明确以及为何没有大量的过渡阶段把它们相混合起来。我曾经摆出道理加以阐述,为何这些过渡阶段如今一般不存在于分明对它们的存在极其有好处的环境条件中,亦即在具备渐变的物理环境的大片而相连的地区上。我曾经努力说明,各个物种的生存对现在其余的已经存在的生物类型的依赖,要比对气候的依赖强,因此具备真正控制力量的生活环境并不跟热度或者温度一样地全然在无所察觉中逐步消亡。我也曾经努力说明,因为中间变种的存在数目要少于其所关联的类型,故而在发生进一步的变异与改进的途中,中间变种通常会被淘汰与消除。但是大量的中间连锁迄今在整个大自然中并没有遍地出现的主要原由是,由于经过自然选择这个过程,新变种不停地取代并排挤掉其亲类型。由于这种灭绝过程曾经有过极大的用处,相应来说,以往存在的中间变种必定的确是大量存在的。如此,为何在每个地质层和每一地层中没有这些中间连锁存在呢?地质学确实没有表明丝毫此类微小级进的连锁;这或许是否认自然选择学说的最显然且重要的异议。我确信用地质记录的极其不完整能够说明这个问题。

  第一,应牢记,依据自然选择学说,那些种类的中间类型应当是在已往存在过的。在考察任意两个物种时,我发现很容易想到直接处于它们之间的那些类型。然而这是一个绝对错误的想法;我们应该经常寻找处于每个物种与它们相同的,却是不可知的祖先之间的那些类型;但是这个祖先通常在一些方面已经与变异了的后代有所不一样。现举一个简易的例子:扇尾鸽与突胸鸽都遗传自岩鸽;倘若我们了解了一切曾经存在过的中间变种,我们就会发现这两种类型的鸽与岩鸽之间分别有一条很紧密的序列;然而没有一个变种直接处于扇尾鸽与突胸鸽之间;比如,组合这两个品种的特点--稍稍张开的尾部与略微变大的嗉囊--的变种,是不存在的。另外,这两个品种已经发生了太大的改变,倘若我们毫不清楚关于它们来历的历史及间接的论据,而只是依据它们与岩鸽在结构方面的相似度,就不能断定它们到底是由岩鸽遗传而来的呢,还是由别的某一相似类型皇宫鸽遗传而来的。

  自然的物种也是这样,假设我们看到极其不一样的类型,比如马和貘,我们就不能假设曾经有过直接处于它们之间的中间连锁,不过可以假设马或者貘与一个不可知的同一祖先之间曾经有过中间连锁。它们的同一祖先在整个体制上跟马和貘有着很普通的近似性,不过在一些个别结构上或许和它们存在极大的差别;这差别可能甚至大于它们之间的相互差别。所以,在一切此种情况中,只有我们同一时间知晓了一条几乎完整的中间连锁,在把祖先的结构与其变异了的后代进行严格的对比时,才能分辨出任意两个物种或者两个物种以上的亲类型。

  依据自然选择学说,两种现存类型中的一个由另外一个遗传而来或许是有可能的;比如马遗传自貘;而且在这种情况中,这二者之间应该曾经存在直接的中间连锁。然而这种情况说明一种类型长时间地维持原状,但其后代在此时间内则进行了诸多变异;但是由于生物和生物之间的子和亲之间存在的竞争原则,此种情况将很少出现;因为,在任何情况下都会出现这种趋势--旧的、未改进的类型总是会被新的、改进的生物类型所压倒。

  依据自然选择学说,所有现存物种都曾经与本属的亲种存在一定关系,它们之间的差别同今天我们见到的相同物种的自然变种与家养变种之间的差别差不多;这些迄今大多已经不存在了的亲种,一样地跟更加古老的类型存在某种关联;这样追溯回去,往往便能融入每一个大纲的同一祖先。因此,存在于一切现存物种与灭绝物种之间的中间的及过渡的连锁数目,一定数不胜数。可以肯定这些大量的中间连锁曾经在这个世界上存在过,不过,这得假设自然选择学说正确无误。

  从沉积的速度和侵蚀的范围来推算时间的经过

  除了我们未发现如此大量的中间连锁的化石遗迹之外,还有一种反对观点:既然所有变化的结果全是慢慢地形成的,因此没有足够的时间来完成极其繁多的有机变化。若读者并非一位地质学者,很难让他理解某些事情,进而对时间经过有一些理解。莱尔爵士所著的《地质学原理》将被以后的历史家认为是在自然科学中引起的一次变革,只要是看过这部杰出著作的人,若还是否认过去时代曾是何其久远,最好还是不要马上读我这本书为好。仅研读《地质学原理》或者阅览不一样的观察者有关每个地质层的专门论文,并且发现每位作者如何试着对于每个地质层的、乃至各个地层的时间提出的不贴切的观点,还不是足够的。倘若我们了解了起作用的各种动力,而且考察了地球表面被侵蚀了多深,堆积了多厚的堆积物,我们才可以很好地对以往的时间获取一些概念。就像莱尔清晰地表述过的,沉积层的宽度与深度就是侵蚀作用的产物,除此之外亦是地壳其他地区被侵蚀的标准。因此只有亲身去研究过层层叠叠的各个地层的庞大沉积物,细致考察过小河怎样携走泥沙,还有波浪怎样剥蚀海岸岩崖,才会对以往年代的时间有些许了解,然而关于这些时间的印记在我们的四周随处可见。

  顺着由较为柔软的岩石所构成的海岸走一走,并认真瞧一瞧它被侵蚀的过程是有益的,在大部分情况下,到达海岸岩崖的海潮一天仅有两回,并且时间很短,而且只有在波浪携带着细沙或者小砾石时才可以剥蚀海岸岩崖;因为有充足的证据能够表明,清水是绝对无法剥蚀岩石的。如此,海洋岩崖的底部最后被挖空,硕大的岩石碎块跌落下来了,跌落的岩石碎块就在掉落的地点一动不动,而后逐渐地被侵蚀掉,直到它的大小缩减到可以随着海浪翻转起来之时,才能迅速地被研磨成小砾石、细沙或泥。然而我们经常见到顺着后退的海岸岩崖根的圆形巨砾被海产生物密密麻麻地覆盖着,这说明了这些海产生物极少受到磨损并且极少被翻转!另外,倘若我们顺着一段正在被凌削的海岸岩崖走几英里,便会知道现在正在遭受凌削作用的崖岸,仅仅是很短的一段而已,或者仅仅是围绕海角零星地存在着的。地表与植被的外表说明,在它们的根部被海水冲刷之后,已经经历很多年代了。

  但是我们最近从众多杰出的观察者--朱克斯、盖基、克罗尔连同他们的先驱拉姆齐的观察中,知道大气的凌削作用同海岸作用相比,也就是波涛的力量,是一种更加重要得多的动力。全部大陆表面都显露于空气与溶有炭酸的雨水的化学作用之下,与此同时在严寒地区,则裸露于霜的作用之下;即使在倾斜度不大的斜坡上,暴雨也会将慢慢分离的东西冲掉,尤其是在干旱地区,被风刮走的程度更是令人难以想象;这样这些东西就被河流带走,湍流令河道更深,还将碎块磨得粉碎。即使在坡度倾斜不大的地带,下雨时我们也可以从每个斜面冲下来的泥水中发现大气凌削作用的结果。拉姆齐与惠特克曾经说明,而且这是一个很妙的发现,维尔顿区的特大崖坡线,还有以前曾经被视为古代海岸的横贯英格兰的崖坡线,都不会是如此产生的,因为每个崖坡线都是由某种同一种地质层组成的,而海岸岩崖处处都是由种种不一样的地质层交错组成的。倘若如此,我们就不能否认,这些崖坡的形成,主要是因为组成它的岩石比四周的表面可以更好地抵制大气的侵蚀作用;这样,此表面便慢慢往下陷,于是剩下较硬岩石的凸起路线。从外表上来看,大气的剥蚀作用极其细微,并且工作得好像极其缓慢,然而曾经产生出多么令人惊叹的结果,从我们的时间观点上来说,上面这种信念最能让我们深切地感到时间的遥远无期了。

  若如此了解了大陆是经过大气与海岸的双重作用而慢慢地被剥蚀了的,那么要理解以前时间的久远,最好一方面大量地去研究大片地域上被移走的岸石,另一方面去研究沉积层的厚度。我曾经被一个场面深深感动,那就是在我见到火山岛被波涛侵蚀,四周被冲蚀掉成为一千或者两千英尺那么高的直立悬崖峭壁的场面;因为,溶岩流凝结成斜度较小的斜面,因为此前的液体状态,清楚表明了坚实的岸层曾经一度在大洋中延展得多么辽远。断层将这一类故事讲得更清楚,顺着断层--就是那些特别大的裂缝,地层在此处凸起,抑或在别处陷下去,这种断层的高度或者深度高达几千英尺;因为,自地壳破裂以来,不管地面凸起是一下子出现的,还是像大部分地质学者所认为的,是慢慢地由好多隆起运动形成的,并无多大区别。现在地表已经是极其完整平坦的了,从而从表面上已经看不到曾经发生过如此重大的转位,比如克拉文断层上升有30英里,顺着这条线路,地层的垂直总变位从600英尺至3,000英尺不一。有关在盎格尔西下陷达到2,300英尺的情况,拉姆齐教授曾经对此发表过一篇论文;他对我说,他完全相信在梅里奥尼斯郡有一个地方竟然向下陷落了12,000英尺,可是在这些情况中,地表上已经没有什么东西能够表明曾经发生过如此大的运动了;裂缝两边的石堆早已变成平地了。

  另外一方面,世界各地,沉积层的堆积都是非常厚的。我在科迪勒拉山曾经对一片砾岩进行过丈量,达1万英尺厚。砾岩的叠积尽管比细密的沉积岩稍快一点,但是从组成砾岩的小砾石被逐渐磨成圆形得花费很多时间来看,一块砾岩的形成是极其缓慢的。拉姆齐教授按照他在大部分情况下的实地测量,曾经对我说过英国不同部分的连续地质层的最大厚度,其结论是这样的:古生代层(火成岩不在内),57,154英尺;第二纪层,13,190英尺;第三纪层,2,240英尺;三者加起来总共是72,584英尺;即折合成英里几乎于有十三英里又四分之三。一些地质层在英格兰仅仅是一层薄薄的,然而在欧洲陆地上却有几千英尺厚,另外,依照大部分地质学者的看法,在各个连续着的地质层中间,也有着很长久的空白时期。因此英国沉积岩的高高耸立的堆积层,仅能对于它们所经历的垒积时间,给我们一个不清楚的概念。对于这各种事实的研究,会让我们产生一种印象,几乎就如枉费精力去把握“永恒”这一概念所产生的印象一样。

  但是,这种印象仍然存在部分错误。克罗尔先生在一篇有意思的论文里写道:“关于地质时期的长度,我们把它想象得过大,是没有错误的,若以年来计量则会犯错误。”当地质学者们见到这重大且繁杂的现象,而后见到代表着几百万年的这一数目时,这两者会在脑海中留下截然不同的印象,而一下子就会觉得这个数字太小了。有关大气的侵蚀作用,克罗尔先生把一些河流每年冲刷下来的堆积物的既知量和它的流域进行对比,得到下面的结果,就是1,000英尺的坚固岩石,逐渐粉碎,要经过六百万年的时间,才可以从整个面积的平均水平线上移走。这像是一个惊人的结果,有的考察令人怀疑这个数字过于庞大了,即使将这个数字减去二分之一或者四分之三,仍然是相当惊人的。但是,极少有人明白一百万年的确切含义是什么:克罗尔先生打了这样一个比方,取一条83英尺4英寸长的窄纸条,让它顺着一间大厅的围墙延伸开去;然后在十分之一英寸的地方画一记号。用十分之一英寸来表示一百年,整个纸条就表示一百万年。然而须知在上面的大厅中,由没有任何意义的长度所表示的一百年,却对本书的问题有着至关重要的作用。一些杰出的饲养者,只在他们的一生中,就使得一些高级动物发生了极大的变化,而高级动物在繁衍它们的种类的速度上远不如大部分的低级动物,他们就如此培育出了新的亚品种,没有人极其认真地关注过任意一个品种超过五十年的,因此一百年可表示两代饲养者的接连工作。假设在自然条件下的物种,能够跟在有计划选择指引之下的家养动物一样快速地发生改变,是不可以的。与无意识的选择--就是只想保留最有利的或者最好看的动物,却没想过要改变该品种--的效应相比,或许较为公正一些;然而经由此无意识选择的过程,每个品种在两个或者三个世纪的时间内便会被明显地改变了。

  但是物种的改变或许要慢得多得多,在相同地区内仅仅有少部分的物种一起发生改变,之所以如此缓慢是因为相同地区里的一切生物相互已经很适应了,只有等到过了很长时间以后,因为发生了某种物理变化,或者因为加入了新类型,在此自然机构中才存在新位置。另外,有着合理性质的变异或者个体差别,也就是一些生物所赖以在变化了的生活条件下适应新位置的变异,也往往不可能立即发生。不好的是我们无法依据时间的标准来确定,某个物种的改变得经历多久;然而有关时间的问题,留待以后讨论。

  古生物标本的缺乏

  下面让我们来瞧一瞧我们陈列品最为多样的地质博物馆,可即便是在这样的地质博物馆里的陈列品看起来还是那么的贫乏。所有人都会认为我们的收集并不完整。忘不了那位值得称颂的古生物学家爱德华?福布斯的话,他说,大部分的化石物种都是依据单独的并且往往是残破的标本,或者是依据某个地区的小部分标本被找出来与被命名的。地球表面仅有少数地区曾经进行过地质学上的挖掘,从每一年欧洲的重大发现来看,不妨说尚无一处地方曾经被特别细致地挖掘过。十分柔软的生物没有一种得以存续下来。沉在海底的贝壳与骨骼,若是那个地方没有沉积物的覆盖,就会腐烂从而不存在。我们也许存在某一极端错误的想法,认为几乎全部海底都有沉积物正在堆积,而且它的堆积速度足以将化石的遗骸覆盖与保存起来,海洋的绝大部分都呈现出明亮的蓝色,这表明海水很纯净。大量记录下来的事实告诉我们,下面这种情况,唯有依据海底往往长年不发生改变的观点方能够得到诠释。那就是一个地质层经历长时间的间隔阶段之后,被另一后出现的地质层全部覆盖起来,而下面的一层在这间隔阶段并没有受到什么损害。掩埋于沙子或者砾层中的遗骸,碰到岩床上升的情况时,通常会因为溶有碳酸的雨水的渗入而被解体。生活于海边高潮和低潮中间的众多种类动物,有的好像很难被留存下来。比如,有几种藤壶亚科(无柄蔓足类的亚科)的一些物种,分布在全世界的海岸岩石上,数目众多。它们全是标准的海岸动物,只在西西里发现过一个在深海中生活的地中海物种的化石,迄今还未在任何第三纪地质层里看到过任意别的物种:但是已经清楚,藤壶属曾经生活在白垩纪。此外,需要花费很长时间才能垒积而成的众多庞大沉积物,却没有发现任何生物的遗骸,对此我们还无法举出一个理由:其中一个最典型的例子是弗里希地质层,由页岩与沙岩组成,厚度有数千英尺,有的还有6000英尺厚,由维也纳到瑞士起码绵延300英里;尽管这种特大岩层被非常细致地研究过,然而在那里只发现了小部分的植物遗骸,并未发现别的化石。

  关于生存于中生代与古生代的陆栖生物,我们搜罗到的证据很不全,这就不用多说了。比如,直到近期,在北美洲的石炭纪地层中莱尔爵士与道森博士才仅仅发现了一种陆地贝壳,其他任何时候在这两个广阔时代中还未发现过别的陆地贝壳;只是现在在黑侏罗纪地层中已经发现了陆地贝壳。有关哺乳动物的遗骸,若看一下莱尔的《手册》里所记载的历史表,就可以很好地去了解它们的留存是极其的偶然并且是特别少的。倘若知道第三纪哺乳动物的骨骼大多数是在洞穴里或者湖沼的沉积物里被找到的,以及知道所有的洞穴或者真正的湖成层都不属于第二纪或者古生代地质层,那么其稀少就没有什么可奇怪的了。

  然而,地质记录不完整主要还是因为另一个比前面所有原因更加重要的原因;即某些地质层间相互被广泛的间隔阶段所分开。大多数地质学家还有如福布斯一样全然不相信物种变化的古生物学者,都曾经坚持这个说法。当某些著作中地质层的表格在我们面前出现时,或者当我们进行过实地研究时,便不得不相信它们是紧密连续的了。然而,比如依据默奇森爵士有关俄罗斯的大部头,我们了解了在那个国家层层叠叠的地质层间存在着何其广泛的缝隙;在北美洲和地球上的好多别的地区也是这样的。倘若最娴熟的地质学者仅将其精力放在这些宽广的地区,那他绝对想不到,在其自己的国家尚处在空无一毛的时期时,特大沉积物已经在地球上的别的地区垒积起来了,并且当中包含了新而特殊的生物类型。同时,若是在每个分隔的地带内,对于连续地质层所经历的时间长度都无法产生任何一个观念的话,那么我们能够推断在所有地方都无法形成这种观念。连续地质层的矿物组成常常发生重大变化,通常表示四周地区发生地理上的重大变化,从而就形成了沉积物,这和在每个地质层之间曾经存在过很久的时间隔期阶段的想法是相一致的。

  我认为可以弄懂为何各个区域的地质层差不多肯定是分离的;即为何不是相互紧密连接在一起的。我在调查近段时间中上升了几百英尺的南美洲数千英里海岸时,让我感触最深的是,竟然没有一个近代的沉积物,有充分的广度能够维持在哪怕是一个短的地质时代而不被消磨掉,所有西海岸都有特殊的海产动物生活着,然而那里的第三纪层极其不发达,从而一些连续且特殊的海产动物的记录或许不可以在那里存续到遥远的时代。只要稍稍想一想,我们就可以依据海岸岩石的大面积被剥蚀与汇入海洋的泥流来解释:为何顺着南美洲西部升起的海岸,无法处处发现包含近代的也就是第三纪的遗骸的特大地质层,尽管在久远的年代里沉积物的供应必定是大量的。显然应当这样说,就是当海岩沉积物与近海岸沉积物一经被慢慢而逐步上升的陆地带到海岸波浪的侵蚀作用的范围内时,就会不停地遭到凌削。

  我认为可以推断说,沉积物必须垒积成很厚的、很坚固的、或者很大的巨块,才可以在其早先上升时与水平面连续发生变化的时候,抵挡住波浪的连续作用以及其后的大气剥蚀作用。如此厚且超大的沉积物的垒积可通过两种方式来实现:一种是,在深海底垒积,在这种情况下,深海底并无像浅海那样的有大量发生了变异的生物类型栖居着,因此当这样的大块沉积物升高以后,对于在其堆积过程中生活于相邻的生物所提供的记录是不完整的。另一种方式是,在浅海底进行垒积,若浅海底连续地逐渐下陷,沉积物便能在那里垒积到任意的厚度与广度。在后一种情况下,若海底下陷的速度和沉积物的供应近于均衡,海就总是浅的,并且有助于大部分的发生了变异的生物类型的存续,如此,一个含有丰富化石的地质层就产生了,并且在升高成为陆地时,它的厚度也完全可以抵御严重的侵蚀作用。

  我认为,几乎一切古代地质层,只要是层内厚度的绝大部分含有丰富的化石的都是如此在海底下沉时期产生的。自1845年我公布了对此问题的看法之后,就关注着地质学的发展,令我备感惊讶的是,当学者们谈到这样或者那样巨大的地质层时,相继得出相同的结果,都认为它是在海底下沉时期垒积而成的。我不妨补充说,南美洲西岸的仅有的一个古代第三纪地质层便是在水平面往下沉陷时期垒积成的,而且因此而达到了巨大的厚度;这一地质层尽管拥有极大的厚度完全可以抵制它曾经遭受过的那种侵蚀作用,但很难说它能维持到一个遥远的地质时代而仍然不致被磨灭掉。

  一切地质上的情况都清楚地告诉我们,各个地区都曾经历过大量极慢的水平面震动,并且这种震动的作用所波及的范围很明显是巨大的。从而,含化石丰富的、并且广度与厚度能够抵御其后侵蚀作用的地质层,是在向下沉陷的过程中,在很大的范围内产生的,然而它的产生仅仅局限在这样的地方,就是那里沉积物的供应完全可以维持海水的浅度而且可以在遗骸未腐烂之前将其掩埋与保护起来。相反,在海底维持静止的时候,厚的沉积物就无法在最适合生物生活的浅海地区垒积起来。在升高的交替过程中,这种情况便更少出现了;或许更准确些说,那时垒积形成的海床,因为升高和进入海岸作用的范围之内,大部分都被损坏了。

  这些情况是针对海岸沉积物与近海岸沉积物来说的。在宽阔的浅海中,比如从30或40到60英里深的马来群岛的大多数海中,大多数地质层可能是在上升过程中形成的,但是在它慢慢升高的时候并未遭受过度的陵削;然而,因为上升运动,地质层的厚度没海的深度大,因此地质层的厚度也许不会太深;同时这一堆积物也不可能很坚实地凝结在一块,并且也不可能有多种地质层掩盖在它的上方;所以这类地质层在以后水平面震动的时候就很容易被大气侵蚀作用与海水作用所陵削。但是,依据霍普金斯先生的看法,倘若地面的某一个地方在上升之后和没被侵蚀之前就已陷落,那么,在上升过程中所产生的沉积物尽管不厚,却会在此后得到新堆积物的保护,从而得以保留到一个久远的时代。

  霍普金斯先生还认为,水平面极其宽广的沉积层不太可能被全部损毁。然而所有的地质学家,只有小部分人认为如今的变质片岩与深成岩曾经构成地球的原核,其他的都认为深成岩外部的大片范围已被侵蚀。因为这种岩石在表层没有的情况下,不太容易凝固与结晶;不过,变质作用若出现在海洋的深处,那么岩石之前的保护性表层可能不是太厚。如此,若认为片麻岩、云母片岩、花岗岩、闪长岩等一定曾经被掩埋起来过,则对于地球上不少地方的这种岩石的大片区域都已经暴露在外面,只能解释为它们的被覆层已被全部侵蚀掉了。毋庸置疑的是这种岩石在大范围内都存在:依据洪堡的描绘,巴赖姆的花岗岩范围,起码是瑞士的20倍。在亚马孙河南面,布埃曾经划出一片由花岗岩组成的区域,其范围相当于西班牙、法国、意大利、德国的一部分加上英国诸岛的面积的总和。这一地区还未被细致地加以探查,但是依据旅行家们提出的所有证据,都证明花岗岩的范围是相当大的,比如,冯埃虚维格曾经详实地绘制了此类岩石的区域图,它由里约热内卢伸展至内地,成为一条直线,全长达260地理的英里;我沿着另外一个方位行走过150英里,所见到的都是花岗岩,其中大量标本是顺着由里约热内卢至普拉他河口的所有海岸(全程1,100地理的英里)收集到的,我研究过它们,它们全是此类岩石。顺着普拉他河北面的所有大陆,我发现大部分属于近代的第三纪层,仅有很少数是轻度变质岩,这或许是唯一构成花岗岩系的部分初始被覆物的岩石。下面我来说说大家比较熟悉的一些地方,比如美国与加拿大,我曾经按照罗杰斯教授的精致地图所标出的,将其剪下来,并且测算剪下图纸的重量,得出这样的结果:变质岩(不包括半变质岩)与花岗岩的比例为19:12.5,两者的面积比整个较新的古生代地质层的面积还要大。在好多地区,若将所有不整合地覆盖在变质岩与花岗岩上方的沉积层弄掉,那么变质岩与花岗岩比我们从外表上所看到的还要延展得辽远,而沉积层原本无法产生结晶花岗岩的初始覆盖物。所以,在世界上的某些地区的整个地质层或许已经全部被磨损掉了,却未留有丝毫痕迹。

  另外稍需注意的是,在上升过程中,大陆面积和邻接的海的浅滩面积将会增加,并且往往会有新的生物生活场所产生:上面已谈到过,那里的所有环境条件对于新变种和新种的出现是有好处的;然而这样的时期在地质记录上通常没有。另外一方面,在下陷时期,生物散布的范围与生物的数量将会变少(除去最先分裂成群岛的大陆海岸),这样,在下陷时期,尽管会出现生物的大量灭绝,然而少部分新变种或新物种却会产生;并且也是在此下陷时期,含丰富化石的沉积物也将被垒积起来。

  任何一个地质层中众多中间变种的缺乏

  依据上面的这些研究,可以了解从总体上看地质记录,必定是很不完整的。然而,若将我们的精力仅限于任意一类地质层上,我们便会更加难以理解为何一直生活在这个地质层中的相似物种之间,没有看到紧密级进的各种变种。相同的物种在相同地质层的上面与下面出现某些变种,这种情况曾被记录过;特劳希勒得所列举的关于菊石的不少例子便是如此;又如喜干道夫曾提到过某种极奇怪的现象--在瑞士淡水沉积物的连续诸层中存在着复形扁卷螺的十个级进的类别。尽管各地质层的沉积毫无争议地要花相当长的时间,还能够列举出很多缘由来阐明为何在每个地质层中一般不含有一条级进的连锁系列,处于一直在那里生活的物种之间;但我对于如下的理由还不能适宜进行相应的评论。

  尽管各地质层能够代表一个长时期的过程,但与一个物种变成另一个物种所花费的时间相比,或许还要短一些。两位古生物学者勃龙和伍德沃德曾经推测说,诸地质层的平均存续时期是物种的类别的平均存续时期的三倍或四倍。我认为其观点尽管很值得尊重,然而,依我看,好像存在很多无法克服的困难,阻挠我们从这种观点中得出任何合适的结论。当我们发现某个物种起初出现在任何地质层的正中心时,就会相当草率地去推断它之前不曾存在于别的地方。还有,如果我们见到某个物种在某个沉积层的最后部分产生之前就消失了,就会同样草率地去假设这个物种在那个时候已经灭绝了。我们没有想起同世界的其他部分相比,欧洲的面积是多么的小;而整个欧洲的相同地质层的几个阶段也并非都是肯定有关的。

  我们能够有把握地推断,所有种类的海产动物都曾因为气候级别的改变,进行过大规模的迁移;如果我们见到某个物种最早出现在某个地质层中时,这个区域可能就是这个物种在当时首次迁移的地方。比如,大家都知道,很多物种在北美洲古生代层中出现的时间早于在欧洲相同地层中出现的时间;这明显是因为它们需要一段时间从美洲的海中迁徙到欧洲的海中。在研究地球上各个地方的最近沉积物时,处处都可发现一小部分到现在仍然存在的物种在沉积物中尽管十分普通,然而在四周邻接的海中却已看不到,或者,与此相反,某些物种尽管目前在四周邻接的海中十分繁多,然而在这一特别的沉积物中却是仅有的。对欧洲冰期内(这仅仅是整个地质学时期的一小段)的生物的确切的迁移量进行一下研究;同时对在此冰期内的海陆沧桑的改变,气候的巨大改变和时间的漫长经过进行一下研究,会是最有益的一课。但是,在地球上的任何地方,含有化石遗骸的沉积层,曾经有没有在此冰期的全部时期连续在相同范围内进行垒积,是值得怀疑的。比如,密西西比河口的近旁,在海产动物最繁茂的深度范围之内,沉积物或许并非是在冰期的整个时期内接连垒积起来的:因为我们清楚,在此时期内,重大的地理变化曾经在美洲的别的区域发生过。在密西西比河口近旁浅水中在冰期的某一段时期内沉积而成的这种地层,在上升时期,生物的遗骸因为物种的迁移及地理的改变,可能会最早出现和消逝在不一样的水平面中。在很久以后,倘若有一位地质学者考查这种地层,或许要试作如下的结论:掩埋在那里的化石生物的平均持续时间短于冰期,但事实上大大长于冰期

,即它们从冰期之前一直持续至今。

  倘若沉积物能在长时间内连续进行垒积,而且在这时期内有充足的时间进行徐缓的变异过程,那么此时,才可以在相同地质层的上端和下端出现介乎两个类型之间的完全级进的系列;所以,这堆积物必定是相当厚的,而且进行着变异的物种必定是一直都在相同范围内生活的。然而,我们已经了解,一个厚的并全都包含化石的地质层,唯有在下陷时期才能垒积起来;而且沉积物的供应量一定要与沉陷量近乎均衡,让海水深度基本维持一致,这样才能使同一类海产物种生活在同一范围内;然而,这种沉陷运动有让产生沉积物的地面沉浸在水中的趋向,因此,在沉陷运动持续发生的时候,就会减低沉积物的供应量。实际上,沉积物的供应量与沉陷量之间要达到完全近乎均衡,或许是一种极其少见的偶然事情:因为不单只有一个古生物学者发现在特别厚的沉积物中,仅在其上端和下端的区域附近有生物遗骸,而别的区域一般是没有的。

  每个单个的地质层,也相似于任何地方的全部地质层,其垒积通常是间断的。如果见到并且确实可以经常见到,一个地质层由差别相当大的矿物层组成时,我们能够正确地去假设沉积过程多多少少曾经是中断过的。尽管特别细致地研究一个地质层,然而有关这个地质层的沉积所消耗的时间,我们却无法获得任何概念。众多事例说明,只有数英尺厚的岩层,却相当于别的区域数千英尺厚的、从而在垒积上要耗费相当长时间的地层。如果没有注意到这种情况,就会对如此薄的地质层竟可以表现漫长时间的过程产生怀疑。此外,某个地质层的下层在抬高后,被侵蚀、再沉陷,接着被相同地质层的上层所遮盖,这样的例子也相当多。这些情况证明,在其垒积时期内有多么长久而易于被人忽略的间隔时期。在别的一些现象中,巨大的化石树仍然如同当年生长时那样地直立着,这显著地说明了,在沉积的经过中,存在很多长的间隔时期和水平面的改变,倘没有这些被保留下来的树木,或许想象不出时间的间隔及水平面的变化。比如,菜尔爵士与道森博士曾经在新斯科舍发现过厚达1,400英尺的石炭纪层,它包含着古代树根的层次,相互垒叠,有68个以上不一样的水平面。所以,倘若相同物种在某个地质层的下面、中间和上面都存在,或许是这个物种在沉积的整个时期没有在相同地方生活,而是曾经在相同地质时代内历经数度的绝迹与再现。因此,假如此物种在任意一个地质层的沉积时期内有明显的变异,那么这一地质层的某一个地方不会包含我们理论上确实存在的所有微小的中间级进,而仅仅是包含忽然的、尽管或许是细微的、改变的类型。

  最要紧的是要记住,博物学家们没有不可动摇的标准来对物种和变种进行区分;他们承认不同物种之间都存在微小的变异性,然而如果他们碰到任意两个差异量略微大一点的类型时,却没有最紧密的中间级进来联系它们,就会认为这两个类型是物种;按照上述理由,我们无法期望在任意一个地质的断面中都发现此种联系。假如B和C是两个物种,并且假设在下面较古的地层中看到了第三个物种A:在此情况中,即便A严格地处于B和C之间,如果它不能同时被一些十分紧密的中间变种与B和C之中的任意一个类型或者两个类型相连接,A通常便会被归为第三个不一样的物种。请注意,像前面所阐述的,A或许是B与C的真实的原始祖先,然而并不非得在每个方面都严明地介于二者之间。因此,我们或许可以在同一个地质层的下部及上部中获得亲种与其很多变异了的后代,然而倘若我们并未同时获得大量的过渡级进,我们将辨认不清其血统关系,因此就会将它们归为不同的物种。

  大家都知道,很多古生物学家们是依据多么细微的差别来对他们的物种进行区分的。倘若这些标本不是来自相同地质层的同一个层次,他们将毫不迟疑地把它们归为不同的物种。一些有经验的贝类学家,如今已将多比内和其他学者所确定的诸多极完全的物种归为变种了。而且依据此种看法,我们的确可以看到根据这一学说所应该见到的那类改变的证据。再看一下第三纪后期的沉积物,大部分博物学家都认为那里所包含的很多贝壳与如今存在的物种是一样的;然而一些杰出的博物学家,如阿加西斯和匹克推特,却认为尽管差异非常细微,但所有这些第三纪的物种与如今存在的物种是明显的不一样的;因此,除非我们相信这些杰出的博物学家被其假想所误导,而认为第三纪末期的物种的确与其如今存在的代表并无什么不一样的地方,或者除非我们反对大部分博物学家的推断,承认这些第三纪的物种确实一点都不同于近代的物种,我们在此就可以获得所需要的那类微小变异频频发生的证据。倘若我们研究一下略微广阔一点的间隔时期,即研究一下相同硕大地质层中的不同并且连续的层次,我们就会发现当中含有的化石,尽管一般被归为不同的物种,然而相互之间的关系同相离更远的地质层中的物种相比,要紧密得多;因此,关于朝向这个学说所需要的方向的那种改变,在此我们又找到了确实的证据;不过关于此问题,我将留在下一章里再进行讨论。

  关于繁衍迅速而移动较小的动物与植物,如之前已经看到的那样,我们有理由来推断,其变种起初通常是地方性的;这种地方性的变种,只有等它们被改变和完成到了相当程度,才能广泛分布并排挤其亲类型。根据此种看法,在任意地方的某个地质层中想要看到任意两个类型之间的全部早期过渡阶段的概率是相当小的,原因是持续的变化被看做是地方性的,也就是局限于一个地方的。大部分海产动物的分布区域都是很广的;而且我们看到,在植物中,最常出现变种的往往是散布范围最宽的;因此,对于贝类和别的海产动物,那些散布范围最宽的,大大超出现知的欧洲地质层界限的,通常最容易先出现地方变种,末了才出现新物种;所以我们在任意某个地质层中发现过渡性阶段的可能性又极大地变小了。

  最近福尔克纳博士提出的一种更重要的观点,得出了相同的结论,即每个物种发生变化的时间,尽管用年代来计算是久远的,然而与它们未发生任何变化的时期相比,或许还是短暂的。

  应该记得,在今天可以用中间变种相连接的两个类型的完整标本是特别少的,这样除非在很多地方搜集到很多标本之后,几乎不能证实它们属于同一个物种。但在化石物种上极少可以做到如此。我们可以提出几个问题,比如说,在某一未来时代地质学家可不可以证实我们的牛、绵羊、马和狗的各个品种是从某一个或者某几个原始祖先遗传下来的,又如,生活在北美洲海岸的一些海贝事实上到底是变种呢,还是所谓的不同物种呢?一些贝类学者把它们归为物种,与它们的欧洲代表种不一样,而另一些贝类学者只把其列为变种,提出这些问题之后,我们可能就可以最好地理解不可能用众多的、细小的、中间的化石连锁来连接物种。只有探查了化石状态的无数中间级进之后,将来的地质学者才能证明此点,但他们基本上是不可能成功的。

  持物种拥有不变性观点的作者们不断地强调地质学没有供给任何连锁的类型,在下一章就会看到这种说法绝对是错误的。就像卢伯克爵士所说的,“诸物种都是别的相似类型之间的连锁”.倘若我们拿一个包含二十个现存的和灭绝的物种的属作为例子,假设有五分之四灭绝了,那么大家都会认为残存的物种之间相互间将会变得相当不同。倘若这个属的两极端类型偶然地灭绝了,那么这个属将更不同于别的相似属。地质学研究揭示出来的是,以往曾经存在过无限数目的中间级进,它们如同现存变种那样的细微,而且连接了差不多全部现存的和灭绝的物种。但不应该期盼能够做到这样;不过这却被不断地提出来,作为否定我的观点的一个最重要的不同意见。

  通过一个想象的例子总结一下上述地质记载不完整的各个原因,还是有意义的。马来群岛的大小大致与从北角到地中海以及从英国到俄罗斯的欧洲面积相等;因此,除美国的地质层以外,其面积与所有多少确切调查过的地质层的整个面积差不多。我绝对同意戈德温奥斯汀先生的观点,他以为马来群岛的现状(它的无数大岛屿已被广阔的浅海分隔),基本上能够表现以前欧洲的大部分地质层正在进行垒积的状况。在生物方面马来群岛是最丰富的地区之一;但是,倘若把所有曾经生活在那里的物种都收集起来,就会发现它们在代表世界自然史上会是怎样的不完整!

  然而我们有种种理由能够相信,在我们假设垒积在那里的地质层中,马来群岛的陆栖生物肯定被保留得非常不完整,被掩埋在那里的严格的海岸动物,或生活于海底裸露岩石上的动物,不可能有太多并且那些被掩埋在砾石和沙中的生物也不会存续很长时间。在海底没有沉积物垒积的区域,或者在垒积的速率上无法保护生物体免于腐化的区域,生物的遗骸便无法保存下来。

  富含各类化石并且其厚度在将来时代中足以持续到就像过去第二纪层那样漫长时间的地质层,在群岛中通常只能产生于沉陷时期。这等沉陷时期相互会被超大的间隔时期分开,在此间隔期内,地面可能维持静止可能持续上升;如果持续止升,陡峭海岸上的含化石的地质层,将会不停地被海岸作用所破坏,其速度几乎等于垒积速度,就像我们现在南美洲海岸上所看到的情形那样。在上升时期,就算在群岛间的宽广浅海中,沉积层也不容易垒积得很厚,或者说也不容易被其后的沉积物所遮盖或保护,所以不可能存留到遥远的将来。在沉陷时期,生物灭绝的概率很大;在上升时期,可能会涌现相当多的生物变异,然而此时的地质记载更不完整。

  任何群岛全部或者部分沉陷与一起发生的沉积物垒积的长久时间,能否超过同一物种类型的平均连续时期,是值得怀疑的;这种偶然存在的情况对于任何两个或两个以上物种之间的所有过渡级进的存留是必不可少的。倘若这种级进,没有整个被存留下来,过渡的变种看起来就如同是很多新的尽管紧密相似的物种。每个沉陷的长久时期还可能由于水平面的震动而被打断,同时在如此漫长的时间里,也可能产生细微的气候变化;在这种情况下,群岛的生物将迁徙,这样在任意一个地质层里就无法保留关于其变异的紧密连接的记录。

  群岛的大部分海产生物,如今已经超出了其界限而散布到数千英里之外;如此类推,能让我们确信,主要是这些分布广泛的物种,即便其中分布广泛的只有一些,最常形成新变种:这种变种起初是地方性的也就是只局限在一个区域内,然而如果它们获得了任意决定性的优势,即如果它们进一步变异和改进时,他们将逐渐地分散开去,并且排挤掉亲缘类型。当这种变种重回家乡时,由于它们已与之前的状态不一样,即使其程度或许是十分细微的,并且由于它们都在相同地质层的略微不同的亚层中被看见,遵照许多古生物学者所依循的原理,这些变种基本上会被归为新而相异的物种。

  倘若这种观点有一定程度的真实性,我们就无权希望在地质层中发现这种数目无限的、差异细微的过渡类型,而根据我们的学说,这些类型,曾经把所有同群的以往物种与现在物种联结在一条不仅长并且分枝的生物连锁中。我们仅仅应当探查比较少的连锁,而我们的确探查到了它们--它们相互之间的关系有的远一点,有的近一点;而这种链锁,尽管曾经是极紧密的,倘若在同一地质层的不同层次中被发现,也会被很多生物学者归为相异的物种。我直言不讳地说,倘若不是在每个地质层的早期及后期生活的物种之间缺乏无数过渡的链锁,而对我的学说造成这么重大的威胁的话,我将想不到在保留得最完整的地质断面中,记录仍然是这样的少。

  全群相似物种的忽然出现

  在某些地质层中物种全群忽然出现的事实,曾被一些古生物学者--像阿加西斯、匹克推特及塞奇威克--认为是反对物种可以迁徙这一观点的致命异议。倘若被列为同属或同科的许多物种的确会同时产生出来,那么这种观点对于把自然选择作为根据的进化学而言,确实是致命的。因为按照自然选择学说,全部从同一祖先遗传下来的一群类型的发展,必然要经历一个十分徐缓的过程;并且这些祖先必然在其变异了的后代出现以前很久就已经存在了。然而,我们往往过高地估计了地质记载的完整性,而且因为某属或某科未在某一阶段不曾看到,就错误地推断它们之前在那个阶段也没有出现过。在一切的情况中,只有积极性的古生物证据,才能够全部信赖;而消级性的证据,像经验所频频指出的,是毫无意义的。我们总是不记得,整个地球比起被探查过的地质层的面积,是多么的巨大;我们还会忘了物种群在迁移到欧洲的古代群岛和美国之前,可能在别的地方已经生存了很长时间,并且已经逐渐地繁殖了。我们也未恰当地考虑到在我们的持续地质层之间所经历的间隔时期--在很多情况中,这一时期也许要比每个地质层垒积起来所耗费的时间更漫长。这些间隔内可以提供有充足的时间使物种从某一个亲类型繁衍起来而这种群或物种在此后形成的地质层中如同忽然被创造出来一样地产生了。

  这里我要重复一遍之前曾经说过的话,就是某种生物适应一种新而特别的生活方式,比如空中飞翔,可能是要花漫长且持续的时间的;这样,其过渡类型往往会在某一个地方存续很长时间;然而,倘若一旦这种适应获得成功,且少部分物种因为这种适应比其他物种获取了很大的优势,那么只要很短的时间就能形成很多分支类型来,这些类型便快速地、广泛地分布于整个地球。在对本书的杰出书评里匹克推特教授评价了早期的过渡类型,并用鸟类作为佐证,他无法看出假设的原始型的前肢的持续变异会带来什么好处。然而看一下“南方海洋”上的企鹅:这些鸟的前肢,不是就介于“既不是真正的手臂、也不是真正的翅膀”这种情况的中间状态吗?而且这种鸟在生存竞争中成功地占据了其地位;因为其个体数量是无限多的,并且其种类也是相当多的。我并非假设此处所看到的就是鸟翅所曾经经历的真正的过渡级进。然而相信翅膀或许可能有益于企鹅的变异了的后代,让它先变成如同大头鸭那样地可以在海面上拍打,最后能够从海面飞起而在空中滑翔这一点又会有何特殊的困难呢?

  现在我略举几个例子,来证实上述观点,并且指明在假设整群物种曾经忽然形成一事上我们多么容易犯错误。甚至在匹克推特有关古生物学的杰出著作的第一版(出版于1844-1846年)与第二版(1853-1857年)之间的一个如此短暂的时间内,有关几个动物群的最初形成与消亡的结论,就发生了很大的变化;而第三版或许还需要作更大的修改。我可以再说一个熟知的事例,在前不久发表的某些地质学报告中,都说哺乳动物是忽然形成于第三纪的。但目前已知的含有丰富哺乳动物化石的堆积物中的一堆是产生在第二纪层的中段的;并且在靠近这一大纪早期的新红沙岩中找到了真正的哺乳动物。居维叶向来认为,在第三纪的任何层中猴子都未出现过;然而,现在在印度、南美洲和欧洲已经在更古的第三纪的新世层中找到了其灭绝种。如果不是在美国的新红沙岩中存在被偶然保留下来的痕迹,谁敢假设在那个时代最少有三十种不同的鸟形动物--有些是很大的--曾经生活呢?而在这种岩层中没有找到这种动物遗骸的一个碎片。前不久,某些古生物学者认为所有鸟纲是忽然形成于始新世的:然而如今我们知道,按照欧文教授的权威观点,在上端绿沙岩的沉积时期确实已存在一种鸟;更近一点的,在索伦何芬的鲕状板岩中找到了一种奇特的鸟,即始祖鸟,它们有着蜥蜴状的长尾,尾部的每节长着一对翅膀,而且羽毛上长有两只发达的爪子。没有任何近代的发现比此发现更强有力地证明了,我们对于地球上古老的生物,知道得是多么的少。

  我还举一例,为我亲眼所见,曾令我十分感动。我在一篇论化石无柄蔓足类的论文中曾提到,依据现存与灭绝的第三纪物种的众多数量,依据全世界--从北极到赤道--在从高潮线到50英尺各个不同深度中生活的很多物种的个体数量之繁多异常,依据最古的第三纪层中被保留至今的标本状态的完整程度,依据就连一个壳瓣的碎片也不难被辨认;依据所有这些条件,我曾推断倘若无柄蔓足类曾经在第二纪生活,它们必然会被保留下来并且被找到:但由于在这一时代的一些岩层中并未找到过它们的任何物种,因此我曾断定这一大群是在第三纪的早期忽然发展起来的。这令我十分痛苦,因为那时我认为这将给物种的一个大群的忽然形成增添一个例子。然而在我的著作即将出版之时,一位颇有经验的古生物学者波斯开先生寄给我一张一种无柄蔓足类完整的标本图,他亲自在比利时的白垩层中采集到了此化石。仿佛为了使这种现象更加动人似的,这种蔓足类属于藤壶属,这是一个极其一般的、特大的、广泛存在的属,并且在这一属中尚无任何物种曾在哪一个第三纪层中被找到过。后来,伍德沃德在白垩层上段找到了无柄蔓足类的另外一个亚科的一种,四甲藤壶;因此目前我们已经有充分的事实来证实这群动物曾生存于第二纪。

  被古生物学者经常提及明显忽然出现的整群物种,就是硬骨鱼类。阿加西斯说,它们的形成是在白垩纪下半段。这一鱼类包括现存物种的大多数。然而,侏罗纪的和三叠纪的一些类型如今一般都被划分为硬骨鱼类;就连一些古生代的类型也被一位高级权威学者归为此类中。倘若硬骨鱼类的确是忽然形成于北半球的白垩层上部,这肯定是应当特别注重的事实;然而,除非能说明此物种在世界其余地方也在相同时期内忽然并一起发展了,它并未制造无法克服的麻烦。在赤道南部并未找到过一个化石鱼类,对此就不需要多阐述了:并且读过匹克推特的古生物学,就会了解在欧洲的几个地质层也仅仅找到过极少物种。少部分鱼科如今只分布在有限的区域里;硬骨鱼类以前可能也存在过类似的被限制的分布区域,不过是在某一个海里大量发展以后,它们才普遍地分布到很多地方去。而且我们也不能假设世界上的海像现在一样由南至北一直是无限制地开放的。就算在现在,倘若马来群岛变成陆地,那么印度洋的热带部分可能会成为一个全部被封闭起来的特大盆地,海产动物的任意大群或许在那里都会繁殖起来,除非其中一些物种发生变化,能够适应比较冷的温度,而且可以绕过非洲或者澳洲的南部的角,从而到达别的远处海洋,否则这种动物基本上会被限制在那一范围的。

  按照这种研究,由于我们对有关欧洲及美国以外地区的地质学知之甚少,加之近十余年来的发现所引起的古生物学知识中的革命,我觉得对整个世界生物类型的演替问题作出片面的判断,就像一位博物学家在澳洲的某个不长草木的地方待了五分钟之后就对那里生物的数目和分布区域进行探讨一样,好像是过于轻率了。

  近似物种群在已知的最古老的化石层中的忽然出现

  更加严重的还有一个类似的难点,我是指动物领域中几个重要部门的物种在已知的化石岩层的最下部中忽然出现的事实。大部分的讨论让我相信,同群的所有现存物种都是传自于一个单独的祖先,这对于最初的既知物种也一样完全适用。例如,所有寒武纪的和志留纪的三叶虫类全部是传自某一种甲壳类动物,此种甲壳类肯定在寒武纪之前很久就存在了,同时与一切既知的动物或许都大不一样。一些最古老的动物,如鹦鹉螺、海豆芽……与现存物种差别不大;根据我们的学说,上述古老的物种无法被假设为是在它们之后产生的相同群内的所有物种的原始祖先,原因是它们没有一点中间性状。

  因此,倘若我的学说是对的,远在寒武纪最下段沉积之前,一定会经历一个漫长的时期,这时期相较于从寒武纪到今天的整个时期,或许同样的漫长,或许还要漫长得多;并且在如此漫长的时期内,地球上肯定已经布满了生物,在此我们碰到了一个强有力的反对意见:那就是地球在适合生物生活的状态下是不是已经存在了那么长时间,值得怀疑。汤普森爵士推断说,地壳的凝固不可能低于两千万年或者超过四亿万年,而应该是低于九千八百万年或超过两亿万年。时间限度差别这样大,说明这些数据是相当可疑的,并且以后或许别的要素还会被引入此问题。克罗尔先生测算自从寒武纪至今大概已有六千万年,然而按照从冰期开始至今生物的细微变化量推断,这与寒武纪层以来生物的确曾经发生过的大且多的改变相比,六千万年好像过短;并且之前的一亿四千万年对已经生存在寒武纪中的每种生物的发展而言,也无法被认为是充足的。但是,如汤普森爵士所认为的,在特别早的时期,世界所处的物理环境,它的变化或许比现在更为急促而猛烈,而这种变化对促使当时已经存在的生物以对应速率发生改变是有帮助的。

  那么,为何在寒武纪之前的这种假定最初时期内,未能找到含有丰富化石的沉积物呢?对于此问题我还无法提供完整的解释。以默奇森爵士为领导的几位杰出的地质学家们近来还认为,我们在志留纪最下段所发现的生物遗骸,是生命最早的曙光。别的部分相当有能力的鉴定者们,如菜尔和福布斯,则不同意这一观点,我们不要忘了,整个世界被确切了解的仅仅是一小部分。前不久,巴兰得在当时已知的志留纪的下段,找到了另一个还要靠下的地层,这一层含有极其多的新物种;而目前希克斯先生在南威尔士更下端的下寒武纪层中,找到了富含三叶虫的、并且包含种种软体动物与环虫类的岩层。甚至在一些最下级的无生岩中,还存在磷质细块和沥青物质,这或许暗示了在这个时期中生存的生物。加拿大的劳伦纪层中存在始生虫,已被大家所认同。在加拿大的志留纪之下存在三大系列的地层,在最下段的地层中曾找到过始生虫。洛根爵士说:“这三大系列地层厚度的总和或许大大超出了此后从古生代底端到如今的全部岩石的厚度。这样,就把我们带回到了一个极其渺远的年代,使得一些人大概会认为巴兰得所谓的原始动物的形成是比较近代的事件。”始生虫的结构在所有动物中是最低等的,然而在其所属的这一纲中其结构却是高等的;它曾有过无限的数量,正如道森博士所说,它一定是把别的数量众多的细微生物作为食物的。因此,1859年我所提出的远在寒武纪之前就已有生物生存的观点--这与后来洛根爵士所描述的差不多一样--被证实是对的了。即便这样,要对寒武纪以下为何没有含化石丰富的特大地层的垒积,说出好的理由,仍是有相当大的难处。如果说那些最古的岩层已经因为侵蚀作用而完全消逝,或者说其化石因为变质作用而全部消亡,好像是不正确的,因为,假如真是这样的话,我们将在它们后面的地质层中仅仅找到些许细微的残留物,并且这种残留物通常应呈现出部分的变质状态。然而,我们所掌握的有关俄罗斯以及北美洲的广大地面上的志留系沉积物的描写,与这样的观点并不一样:一个地质层越是古老越是无法避免地要遭受强烈的侵蚀与变质作用。

  目前还无法解释这种事实;因此这会被作为一种强有力的理由来否认本书所赞同的观点。为了指出以后或许会获得某种解释,我可以提出下面的假设,依据在欧洲及美国的很多个地质层中的生物遗骸--它们好像未在深海中生活过--的性质;以及依据厚达数英里的组成地质层的沉积物的量,我们能够推断形成沉积物的大岛屿或者大陆地,一直处于欧洲和北美洲的现存大陆周围。后来阿加西斯和别的某些人也采用了相同的观点。然而我们还不了解在若干连续地质层之间的间隔时期内,事物的情形曾经如何;在这种间隔时期内,欧洲和美国到底是干旱的大陆,还是无沉积物堆积的近陆海底,或者是一片宽广的,极深的海底,我们还不清楚。

  现在的海洋面积是陆地面积的三倍,其中还分布着很多岛屿;然而我们了解,只有在新西兰找到过一件古生代或第二纪地质层的残留物,几乎任何别的真正的海洋岛(假如新西兰能被称为真正的海洋岛)上都没有找到过。所以,我们或许能够推断,在古生代与第二纪的时期里,在今天海洋的区域内没有大陆与大陆岛屿出现过;原因是假如它们曾经出现过,那古生代层与第二纪层就有一切可能存在由它们的消磨了的及崩溃了的沉积物垒积起来;而且因为在十分漫长的时期内肯定会有水平面的震动,因此这种地层最少有一部分凸起了。这样,假如我们从这种情况可以推断什么事情,那么我们就能推断,在现在海洋扩展的区域内,自我们有任何记载的最早的年代以来,就曾出现过海洋;而且我们也可以推断,在现在大陆所处的地方,也曾出现过大面积的陆地,它们自寒武纪以来肯定遭遇了水平面的极大震动。在我的《论珊瑚礁》一书中所附的彩色地图,让我得出了下面的结论,即各大海洋到现在仍然是沦陷的主要地区,大的群岛仍旧是水平面震动的地区,陆地仍旧是上升的地区。然而我们并没什么理由假设,世界自形成以来,情况就是如此一成不变的。我们陆地的产生,好像是因为在数次水平面震动之时,上升力量占主导导致的;然而这种优势运动的区域,在时代的变迁中难道没有改变吗?远在寒武纪之前的某个时期中,现在海洋扩展开的地方,或许曾经有过大陆,而现在大陆所处的地方,或许曾经出现过清澈宽广的海洋。比如,假如太平洋海底此刻变成一片陆地,即便那里有比寒武纪层还老的沉积层曾经垒积起来,我们也不应该假设它的状态是能够辨认的。原因是这些地层,因为下陷到更靠近地球中央数英里的区域,以及因为上端有水的十分巨大的压力,也许比靠近地球外表的地层,要遭受到严重得多的变质作用。地球上一些地区的裸露变质岩的广阔区域,比如南美洲的这类区域,肯定曾在相当大的压力下遭受过灼热的作用,我总认为关于这类区域,好像有必要进行特殊的阐述:我们基本上能相信,在这类广阔区域中,我们能见到很多远在寒武纪之前的地质层是处于彻底变质了的及被侵蚀了的状态。

  在此所探讨的几个难点是--尽管在我们的地质层中发现了很多介于如今存在的物种与以前曾经存在的物种之间的连锁,然而把它们紧密相结合的众多微小的过渡类型尚未被找到--在欧洲的地质层中,忽然涌现出若干群的物种--按目前所知道的,寒武纪层往下几乎根本没有含丰富化石的地质层--全部这些难点的本质必定都是相当严重的。最杰出的古生物学家们,也就是居维叶、阿加西斯、巴兰得、匹克推特、福尔克纳、福布斯等,和全部最优秀的地质学家们,如莱尔、默奇森、塞奇威克等,都曾经一致地并且往往强烈地支持物种不变性的观点。所以我们就能够了解上面所说的那些难点的严重程度了。然而,莱尔爵士目前对相反的一面提供了其最为权威的支持;而且这也极大地动摇了大部分地质学家与古生物学家坚持之前所持观点的信念。那些认为地质记载基本上是完整的人们,必定还会不假思索地反对这个学说的。而我本人,则按照莱尔所打的比方,把地质的记载看成是一部已经散失不完整的,而且往往用变化不定的方言著成的世界历史;在这部历史著作中,我们只掌握了最末的一卷,并且仅仅和两三个国家相关。而在这一卷里,又仅仅是在这儿或那儿保留下了一个断章;每页仅有很少的几行。逐渐改变着的语言的任何一个字,在相连的每章中又不同程度地有些相异,这些字或许表示掩埋于连续地质层中的、而已被错误判断为忽然产生的各个生物类型。根据这种看法,上面所探讨的难点将会极大地减小,或者甚至没有了。

  

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