第十章 論地質(zhì)記錄的不完全

今日中間變種的不存在——絕滅的中間變種的性質(zhì)以及它們的數(shù)量——從剝蝕的速率和沉積的速率來推算時間的經(jīng)過——從年代來估計時間的經(jīng)過——古生物標(biāo)本的貧乏——地質(zhì)層的間斷——花崗巖地域的剝蝕——在任何一個地質(zhì)層中中間變種的缺乏——物種群的突然出現(xiàn)——物種群在已知的最下化石層中的突然出現(xiàn)——生物可居住的地球的遠古時代。

我在第六章已經(jīng)列舉了對于本書所持觀點的主要異議。對這些異議大多數(shù)已經(jīng)討論過了。其中之一，即物種類型的區(qū)別分明以及物種沒有無數(shù)的過渡連鎖把它們混淆在一起，是一個顯而易見的難點。我曾舉出理由來說明，為什么這些連鎖今日在顯然極其有利于它們存在的環(huán)境條件下，也就是說在具有漸變的物理條件的廣大而連續(xù)的地域上，通常并不存在。我曾盡力闡明，每一物種的生活對今日其他既存生物類型的依存，甚于對氣候的依存，所以具有真正支配力量的生活條件并不像熱度或溫 度那樣地于完全不知不覺中逐漸消失。我也曾盡力闡明，由于中間變種的存在數(shù)量比它們所聯(lián)系的類型為少，所以中間變種在進一步的變異和改進的過程中，一般要被淘汰和消滅。然而無數(shù)的中間連鎖目前在整個自然界中沒有到處發(fā)生的主要原因當(dāng)在于自然選擇這一過程，因為通過這一過程新變種不斷地代替了和排擠了它們的親類型。因為這種絕滅過程曾經(jīng)大規(guī)模地發(fā)生了作用，按比例來說，既往生存的中間變種一定確實是大規(guī)模存在的。那么，為什么在各地質(zhì)層（geological formation）和各地層（strattum）中沒有充滿這些中間連鎖呢？地質(zhì)學(xué)的確沒有揭發(fā)任何這種微細級進的連鎖；這大概是反對自然選擇學(xué)說的最明顯的和最重要的異議，我相信地質(zhì)紀錄的極度不完全可以解釋這一點。?

第一，應(yīng)當(dāng)永遠記住，根據(jù)自然選擇學(xué)說，什么種類的中間類型應(yīng)該是既往生存過的。當(dāng)觀察任何二個物種時，我發(fā)現(xiàn)很難避免不想像到直接介于它們之間的那些類型。但這是一個完全錯誤的觀點；我們應(yīng)當(dāng)常常追尋介于各個物種和它們的一個共同的，但是未知的祖先之間的那些類型；而這個祖先一般在某些方面已不同于變異了的后代。茲舉一個簡單的例證：扇尾鴿和突胸鴿都是從巖鴿傳下來的；如果我們掌握了所有曾經(jīng)生存過的中間變種，我們就會掌握這二個品種和巖鴿之間各有一條極其綿密的系列；但是沒有任何變種是直接介于扇尾鴿和突胸鴿之間的；例如，結(jié)合這二個品種的特征——稍微擴張的尾部和稍微增大的嗉囊——的變種，是沒有的。還有，這二個品種已經(jīng)變得如此不同，如果我們不知道有關(guān)它們起源的任何歷史的和間接的證據(jù)，而僅僅根據(jù)它們和巖鴿在構(gòu)造上的比較，就不可能去決定它們究竟是從巖鴿傳下來的呢，還是從其他某一近似類型皇宮鴿（c. oenas）傳下來的。?

自然的物種也是如此，如果我們觀察到很不相同的類型，如馬和貘（tapir），我們就沒有任何理由可以假定直接介于它們之間的連鎖曾經(jīng)存在過，但是可以假定馬或貘和一個未知的共同祖先之間是有中間連鎖存在過的。它們的共同祖先在整個體制上與馬和貘具有極其一般的相似；但在某些個別構(gòu)造上可能和二者有很大的差異；這差異或者甚至比二者之間的彼此差異還要大，因此，在所有這種情形里，除非我們同時掌握了一條近于完全的中間連鎖，縱使將祖先的構(gòu)造和它的變異了的后代加以嚴密的比較，也不能辨識出任何二個物種或二個物種以上的親類型。?

根據(jù)自然選擇學(xué)說，二個現(xiàn)存類型中的一個來自另一個大概是可能的，例如馬來自貘；并且在這種情形下，應(yīng)有直接的中間連鎖曾經(jīng)存在于它們之間。但是，這種情形意味著一個類型很長期間保持不變，而它的子孫在這期間卻發(fā)生了大量的變異；然而生物與生物之間的子與親之間的競爭原理，將會使這種情形極少發(fā)生；因為，在所有情形里，新而改進的生物類型都有壓倒舊而不改進的類型的傾向。?

根據(jù)自然選擇學(xué)說，一切現(xiàn)存物種都曾經(jīng)和本屬的親種有所聯(lián)系，它們之間的差異并不比今日我們看到的同一物種的自然變種和家養(yǎng)變種之間的差異為大；這些目前一般已經(jīng)絕滅了的親種，同樣地和更古老的類型有所聯(lián)系；如此回溯上去，常常就會融匯到每一個大綱（class）的共同祖先。所以，在所有現(xiàn)存物種和絕滅物種之間的中間的和過渡的連鎖數(shù)量，必定難以勝數(shù)。假如自然選擇學(xué)說是正確的，那么這些無數(shù)的中間連鎖必曾在地球上生存過。?

從沉積的速率和剝蝕的范圍來推算時間的經(jīng)過?

除了我們沒有發(fā)現(xiàn)這樣無限數(shù)量的中間連鎖的化石遺骸之外，另有一種反對意見：認為一切變化的成果既然都是緩慢達到的，所以沒有充分的時間足以完成如此大量的有機變化。如果讀者不是一位實際的地質(zhì)學(xué)者，我?guī)缀醪豢赡苁顾I(lǐng)會一些事實，從而對時間經(jīng)過有所了解。萊爾爵士的《地質(zhì)學(xué)原理》（principles of geology）將被后世歷史家承認在自然科學(xué)中掀起了一次革命，凡是讀過這部偉大著作的人，如果不承認過去時代曾是何等地久遠，最好還是立刻把我的這本書闔起來不要讀它吧。只研究《地質(zhì)學(xué)原理》或閱讀不同觀察者關(guān)于各地質(zhì)層的專門論文，而且注意到各作者怎樣試圖對于各地質(zhì)層的、甚至各地層的時間提出來的不確切的觀念，還是不夠的。如果我們知道了發(fā)生作用的各項動力，并且研究了地面被剝蝕了多深，沉積物被沉積了多少，我們才能最好地對過去的時間獲得一些概念。正如萊爾明白說過的，沉積層的廣度和厚度就是剝蝕作用的結(jié)果，同時也是地殼別的場所被剝蝕的尺度。所以，一個人應(yīng)當(dāng)親自考察層層相疊的諸地層的巨大沉積物，仔細觀察小河如何帶走泥沙，以及波浪如何侵蝕去海岸巖崖（sea-cliff），這樣才能對過去時代的時間有一點了解，而有關(guān)這時間的標(biāo)志在我們的周圍觸目皆是。?

沿著由不很堅硬巖石所形成的海岸走走，并且注意看看它的陵削（degradation ）過程是有好處的。在大多數(shù)情形里，達到海岸巖崖的海潮每天只有二次，而且時間短暫，同時只有當(dāng)波浪挾帶著細沙或小礫石時才能侵蝕海岸巖崖；因為有良好的證據(jù)可以證明，清水對侵蝕巖石是沒有任何效果的。這樣，海岸巖崖的基部終于被掘空，巨大的巖石碎塊傾落下來了，這些巖石碎塊便固定在傾落的地方，然后一點一點地被侵蝕去，直到它的體積縮小到能夠被波浪把它旋轉(zhuǎn)的時候，才會很快地磨碎成小礫石、砂或泥，但是我們?nèi)绱顺３？吹窖刂笸说暮０稁r崖基部的圓形巨礫（boulders） ，密被著海產(chǎn)生物，這表明了它們很少被磨損而且很少被轉(zhuǎn)動！還有，如果我們沿著任何正在蒙受陵削作用的海岸巖崖行走幾英里路，就會發(fā)現(xiàn)目前正在被陵削著的崖岸，不過只是短短的一段，或只是環(huán)繞海角（promontory）而星點地存在著。地表和植被的外貌表明，自從它們的基部被水沖涮以來，已經(jīng)經(jīng)過許多年代了。?

然而我們近來從許多優(yōu)秀觀察者——朱克斯（jukes）、蓋基（geikie）、克羅爾（croll）以及他們的先驅(qū)者拉姆齊的觀察里，得知大氣的陵削作用比海岸作用（coast-action），即波浪的力量，更是一種遠為重要的動力。整個的陸地表面都暴露在空氣和溶有炭酸的雨水的化學(xué)作用之下，同時在寒冷地方，則暴露在霜的作用之下；逐漸分解的物質(zhì)，甚至在緩度的斜面上也會被豪雨沖走，特別是在干燥的地方，則會超出想像程度以上地被風(fēng)刮走；于是這些物質(zhì)便被河川運去，急流使河道加深，并把碎塊磨得更碎。下雨的時候，甚至在緩度傾斜的地方，我們也能從各個斜面流下來的泥水里看到大氣陵削作用的效果。拉姆齊和惠特克（whitaker）曾經(jīng)闡明，并且這是一個極其動人的觀察，維爾頓區(qū)（wealden district ）的巨大崖坡（escarpment）線，以及從前曾被看作是古代海岸的橫穿英格蘭的崖坡線，都不能是這樣形成的，因為各崖坡線都是由一種相同的地質(zhì)層構(gòu)成的，而淺海的海岸巖崖到處都是由各種不同的地質(zhì)層交 織而成的，假如這種情形是真實的話，我們便不得不承認，這些崖坡的起源，主要是由于構(gòu)成它的巖石比起周圍的表面能夠更好地抵抗大氣的剝蝕作用；結(jié)果，這表面便逐漸陷下，遂留下較硬巖石的突起線路。從表面上看來、大氣動力的力量是如此微小，而且工作得似乎如此緩慢，但曾經(jīng)產(chǎn)生出如此偉大的結(jié)果，按照我們的時間觀點來講，沒有任何事情比上述這種信念更能使我們強烈地感到時間的久遠無邊了。?

如果這樣體會了陸地是通過大氣作用和海岸作用而緩慢被侵蝕了的，那末要了解過去時間的久遠，最好一方面去考察許多廣大地域上被移去的巖石，他方面去考察沉積層的厚度。記得當(dāng)我看到火山島被波浪沖蝕，四面削去成為高達一千或二千英尺的直立懸崖時，曾大受感動；因為，溶巖流（lava-streams）凝成緩度斜面，由于它以前的液體狀態(tài)，明顯闡明了堅硬的巖層曾經(jīng)一度在大洋里伸展得何等遼遠。斷層（faults）把這同類故事說得更明白，沿著斷層——即那些巨大的裂隙，地層在這一邊隆起，或者在那一邊陷下，這等斷層的高度或深度竟達數(shù)千英尺；因為，自從地殼裂破以來，無論地面隆起是突然發(fā)生的，或是如多數(shù)地質(zhì)學(xué)者所信，是緩慢地由許多隆起運動而成的，并沒有什么大差別。而今地表已經(jīng)變得如此完全平坦，以致在外觀上已經(jīng)看不出這等巨大轉(zhuǎn)位（dislocation）的任何痕跡，例如克拉文斷層（craven fault）上升達30英里，沿著這一線路，地層的垂直總變位自600到3000英尺不等。關(guān)于在盎格爾西（anglesea）陷落達2300英尺的情形，拉姆齊教授曾發(fā)表過一篇報告；他告訴我說，他充分相信在梅里奧尼斯郡（merionethshire）有一個陷落竟達12000英尺，然而在這些情形里，地表上已沒有任何東西可以表示這等巨大的運動了；裂隙兩邊的石堆已經(jīng)夷為平地了。另一方面，世界各處，沉積層的疊積都是異常厚的。我在科迪勒拉山（cordillera）曾測量過一片礫巖，有一萬英尺厚。礫巖的堆積雖然比致密的沉積巖快些，然而從構(gòu)成礫巖的小礫石磨成圓形須費許多時間看來，—塊礫巖的積成是何等緩慢的。拉姆齊教授根據(jù)他在大多數(shù)場合里的實際測量，曾把英國不同部分的連續(xù)地質(zhì)層的最大厚度告訴過我，其結(jié)果如下：?

古生代層（火成巖不在內(nèi)）　57154英尺?

第二紀層　13190英尺?

第三紀層　 2240英尺?

總加起來是 72584 英尺，這就是說，折合英里差不多有十三英里又四分之三。有些地質(zhì)層在英格蘭只是一薄層，而在歐洲大陸 上卻厚達數(shù)千英尺。還有，在每一個連續(xù)的地質(zhì)層之間，按照大多數(shù)地質(zhì)學(xué)者的意見，空白時期也極久長。所以英國的沉積巖的高聳疊積層，只能對于它們所經(jīng)過的堆積時間，給予我們一個不確切的觀念。對于這種種事實的考察，會使我們得到一種印象，差不多就像在白費力氣去掌握“永恒”這個概念所得到的印象一樣。?

然而，這種印象還是有部分錯誤的?？肆_爾先生在一篇有趣的論文里說道：“我們對于地質(zhì)時期的長度形成一種過大的概念，是不會犯錯誤的，如用年數(shù)來計算卻要犯錯誤?！碑?dāng)?shù)刭|(zhì)學(xué)者們看到這巨大而復(fù)雜的現(xiàn)象，然后看到表示著幾百萬年的這個數(shù)字時，這二者在思想上會產(chǎn)生完全不同的印象，而頓時要感到這個數(shù)字是過小了。關(guān)于大氣的剝蝕作用，克羅爾先生根據(jù)某些河流每年沖下來的沉積物的既知量與其流域相比較，得出如下計算，即1000英尺的堅硬巖石，漸次粉碎，須在六百萬年的期間，才能從整個面積的平均水平線上移去。這似乎是一個可驚的結(jié)果，某些考察使人懷疑這個數(shù)字太大了，甚至把這個數(shù)字減到二分之一或四分之一，依然還是很可驚的。然而，很少有人知道一百萬的真實意義是什么：克羅爾先生舉出以下的比喻，用一狹條紙83英尺４英寸長，使它沿著一間大廳的墻壁伸延出去；于是在十分之一英寸處作一記號。讓十分之一英寸代表一百年，全紙條就代表一百萬年。但是必須記住，在上述的大廳里，被毫無意義的尺度所代表的一百年，對于本書的問題卻具有何等重要的意義。若干卓越的飼養(yǎng)者，僅在他們的一生期間內(nèi)，就大大地改變了某些高等動物，而高等動物在繁殖它們的種類上遠比大多數(shù)的下等動物為慢，他們就這樣育成了值得稱為新的亞品種的。很少有人相當(dāng)仔細地去注意過任何一個品系到半世紀以上的，所以一百年可以代表兩個飼養(yǎng)者的連續(xù)工作。不能假定在自然狀態(tài)下的物種，可以像在有計劃選擇指導(dǎo)之下的家養(yǎng)動物那樣迅速地進行變化。與無意識的選擇——即只在于保存最有用的或最美麗的動物，而無意于改變那個品種——的效果相比較，也許比較公平些；但是通過這種無意識選擇的過程，各個品種在兩個世紀或三個世紀的時間就會被顯著地改變了。?

然而物種的變化大概更為緩慢得多，在同一地方內(nèi)只有少數(shù)的物種同時發(fā)生變化。這種緩慢性是由于同一地方內(nèi)的所有生物已經(jīng)彼此適應(yīng)得很好了，除非經(jīng)過長久時間之后，由于某種物理變化的發(fā)生，或者由于新類型的移入，在這自然機構(gòu)中是沒有新位置的。還有，具有正當(dāng)性質(zhì)的變異或個體差異，即某些生物所賴以在改變了的環(huán)境條件下適應(yīng)新地位的變異，也經(jīng)常不會即刻發(fā)生。不幸的是我們沒有方法根據(jù)時間的標(biāo)準(zhǔn)來決定，一個物種的改變須要經(jīng)過多長時間；但是關(guān)于時間的問題，以后一定還要討論。?

古生物標(biāo)本的貧乏?

現(xiàn)在讓我們看一看我們最豐富的地質(zhì)博物館，那里的陳列品是何等地貧乏??！每一個人都會承認我們的搜集是不完全的。永遠不應(yīng)忘記那位可稱贊的古生物學(xué)者愛德華·福布斯的話，他說，大多數(shù)的化石物種都是根據(jù)單個的而且常常是破碎的標(biāo)本，或者是根據(jù)某一個地點的少數(shù)標(biāo)本被發(fā)現(xiàn)和被命名的。地球表面只有一小部分曾作過地質(zhì)學(xué)上的發(fā)掘，從每年歐洲的重要發(fā)現(xiàn)看來，可以說沒有一處地方曾被十分注意地發(fā)掘過。完全柔軟的生物沒有一種能夠被保存下來。落在海底的貝殼和骨骼，如果那里沒有沉積物的掩蓋，便會腐朽而消失。我們可能采取一種十分錯誤的觀點，認為差不多整個海底都有沉積物正在進行堆積，并且其堆積速度足夠埋藏和保存化石的遺骸。海洋的極大部分都呈亮藍色，這說明了水的純凈。許多被記載的情形指出，一個地質(zhì)層經(jīng)過長久間隔的時期以后，被另一后生的地質(zhì)層整個地遮蓋起來，而下面的一層在這間隔的時期中并未遭受任何磨損，這種情形，只有根據(jù)海底常常多年不起變化的觀點才可以得到解釋。埋藏在沙子或礫層里的遺骸，遇到巖床 上升的時候，一般會由于溶有炭酸的雨水的滲入而被分解。生長在海邊高潮與低潮之間的許多種類動物，有的似乎難得被保存下來。例如，有幾種藤壺亞科（chthamalinlae，無柄蔓足類的亞科）的若干物種，遍布全世界的海岸巖石上，數(shù)量非常之多。它們都是嚴格的海岸動物，除了在西西里（sicily）發(fā)現(xiàn)過一個在深海中生存的地中海物種的化石以外，至今還沒有在任何第三紀地質(zhì)層里發(fā)現(xiàn)過任何其他的物種：然而已經(jīng)知道，藤壺屬曾經(jīng)生存于白堊紀（chalk period）。最后，須要極久時間才堆積起來的許多巨大沉積物，卻完全沒有生物的遺骸，我們對此還不能舉出任何的理由：其中最顯著的例子之一是弗里希（flysch）地質(zhì)層，由頁巖和沙巖構(gòu)成，厚達數(shù)千英尺，有的竟達六千英尺，從維也納到瑞士至少綿延 300 英里；雖然這等巨大巖層被極其仔細地考察過，但在那里除了少數(shù)的植物遺骸之外，并沒有發(fā)現(xiàn)任何其他化石。?

關(guān)于生活在中生代和古生代的陸棲生物，我們所搜集的證據(jù)是極其片斷的，這就不必多談了。例如，直到最近，除了萊爾爵士和道森博士（dr. dawson）在北美洲的石炭紀地層中所發(fā)現(xiàn)的一種陸地貝殼外，在這兩個廣闊時代中還沒有發(fā)現(xiàn)過其他陸地貝殼；不過目前在黑侏羅紀地層中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了陸地貝殼。關(guān)于哺乳動物的遺骸，只要一看萊爾的《手冊》里所登載的歷史表，就會把真理帶到家中，這比細讀文字還能更好地去理解它們的保存是何等地偶然和稀少。只要記住第三紀哺乳動物的骨骼大部分是在洞穴里或湖沼的沉積物里被發(fā)現(xiàn)的，并且記住沒有一個洞穴或真正的湖成層是屬于第二紀或古生代的地質(zhì)層的，那末它們的稀少就不足為奇了。?

但是，地質(zhì)紀錄的不完全主要還是由于另外一個比上述任何原因更為重要的原因；這就是若干地質(zhì)層間彼此被廣闊的間隔時期所隔開。許多地質(zhì)學(xué)者以及像福布斯那樣完全不相信物種變化的古生物學(xué)者，都曾力持此說。當(dāng)我們看到一些著作中的地質(zhì)層的表格時，或者當(dāng)我們從事實地考察時，就很難不相信它們是密切連續(xù)的。但是，例如根據(jù)默奇森爵士（sir r. murchison）關(guān)于俄羅斯的巨著，我們知道在那個國家的重疊的地質(zhì)層之間有著何等廣闊的間隙；在北美洲以及在世界的許多其他地方也是如此。如果最熟練的地質(zhì)學(xué)者只把他的注意力局限在這等廣大地域，那么他決不會想像到，在他的本國還是空白不毛的時代里，巨大沉積物已在世界的其他地方堆積起來了，而且其中含有新而特別的生物類型。同時，如果在各個分離的地域內(nèi)，對于連續(xù)地質(zhì)層之間所經(jīng)過的時間長度不能形成任何觀念，那么我們可以推論在任何地方都不能確立這種觀念。連續(xù)地質(zhì)層的礦物構(gòu)成屢屢發(fā)生巨大變化，一般意味著周圍地域有地理上的巨大變化，因此便產(chǎn)生了沉積物，這與在各個地質(zhì)層之間曾有過極久的間隔時期的信念是相符合的。?

我想，我們能夠理解為什么各區(qū)域的地質(zhì)層幾乎必然是間斷的；就是說為什么不是彼此密切相連接的。當(dāng)我調(diào)查在最近期間升高幾百英尺的南美洲數(shù)千英里海岸時，最打動我的是，竟沒有任何近代的沉積物，有足夠的廣度可以持續(xù)在即便是一個短的地質(zhì)時代而不被磨滅。全部西海岸都有特別海產(chǎn)動物棲息著，可是那里的第三紀層非常不發(fā)達，以致若干連續(xù)而特別的海產(chǎn)動物的紀錄，大概不能在那里保存到久遠的年代。只要稍微想一下，我們便能根據(jù)海岸巖石的大量陵削和注入到海洋里去的泥流來解釋：為什么沿著南美洲西邊升起的海岸，不能到處發(fā)現(xiàn)含有近代的、即第三紀的遺骸的巨大地質(zhì)層，雖然在悠久的年代里沉積物的供給一定是豐富的。無疑應(yīng)當(dāng)這樣解釋，即當(dāng)海岸沉積物和近海岸沉積物一旦被緩慢而逐漸升高的陸地帶到海岸波浪的磨損作用的范圍之內(nèi)時，便會不斷地被侵蝕掉。?

我想，我們可以斷言，沉積物必須堆積成極厚的、極堅實的、或者極大的巨塊，才能在它最初升高時和水平面連續(xù)變動的期間，去抵抗波浪的不斷作用以及其后的大氣陵削作用。這樣厚而巨大的沉積物的堆積可由二種方法來完成：一種方法是在深海底進行堆積，在這種情形下，深海底不像淺海那樣地有許多變異了的生物類型棲息著；所以當(dāng)這樣的大塊沉積物上升之后，對于在它的堆積時期內(nèi)生存于鄰近的生物所提供的紀錄是不完全的。另一種方法是在淺海底進行堆積，如果淺海底不斷徐徐沉陷，沉積物就可以在那里堆積到任何的厚度和廣度。在后一種情形里，只要海底沉陷的速度與沉積物的供給差不多平衡，海就會一直是淺的，而且有利于多數(shù)的和變異了的生物類型的保存，這樣，一個富含化石的地質(zhì)層便被形成，而且在上升變?yōu)殛懙貢r，它的厚度也足以抵抗大量的剝蝕作用。?

我相信，差不多所有的古代地質(zhì)層，凡是層內(nèi)厚度的大部分富含化石的，都是這樣在海底沉陷期間形成的。自從1845年我發(fā)表了關(guān)于這個問題的觀點之后，就注意著地質(zhì)學(xué)的進展，使我感到驚奇的是，當(dāng)作者們討論到這種或那種巨大地質(zhì)層時，一個跟著一個地得出同樣的結(jié)論，都說它是在海底沉陷期間堆積起來的。我可以補充地說，南美洲西岸的唯一古代第三紀地質(zhì)層就是在水平面向下沉陷期間堆積起來的，并且由此得到了相當(dāng)?shù)暮穸龋贿@一地質(zhì)層雖然具有巨大的厚度足以抵抗它曾經(jīng)蒙受過的那種陵削作用，但今后它很難持續(xù)到一個久遠的地質(zhì)時代而不被磨滅。?

所有地質(zhì)方面的事實都明白地告訴我們，每個地域都曾經(jīng)過無數(shù)緩慢的水平面振動，而且這等振動的影響范圍顯然是很大的；結(jié)果，富含化石的、而且廣度和厚度足以抵抗其后陵削作用的地質(zhì)層，在沉陷期間，是在廣大的范圍內(nèi)形成的，但它的形成只限于在以下的地方，即那里沉積物的供給足以保持海水的淺度并且足以在遺骸未腐化以前把它們埋藏和保存起來。相反地，在海底保持靜止的期間，厚的沉積物就不能在最適于生物生存的淺海部分堆積起來。在上升的交 替期間，這種情形就更少發(fā)生；或者更確切些說，那時堆積起來的海床 ，由于升起和進入海岸作用的界限之內(nèi)，一般都被毀壞了。?

這些話主要是對海岸沉積物和近海岸沉積物而言的。在廣闊的淺海里，例如從30或40到60英尋深的馬來群島的大部分海里，廣大地質(zhì)層大概是在上升期間形成的，然而在它徐徐上升的時候并沒有蒙受過分的侵蝕；但是，由于上升運動，地質(zhì)層的厚度比海的深度為小，所以地質(zhì)層的厚度大概不會很大；同時這堆積物也不會凝固得很堅硬，而且也不會有各種地質(zhì)層覆蓋在它的上面；因此，這種地質(zhì)層在此后水平面振動期間便極易被大氣陵削作用和海水作用所侵蝕。然而，根據(jù)霍普金斯先生（mr. hopkins）的意見，如果地面的一部分在升起以后和未被剝蝕之前便行沉陷，那么，在上升運動中所形成的沉積物雖然不厚，卻可能在以后受到新堆積物的保護，因而可以保存到一個長久的時期。?

霍普金斯先生還表示他相信，水平面相當(dāng)廣闊的沉積層很少會完全毀壞。但是一切地質(zhì)學(xué)者，除了少數(shù)相信現(xiàn)在的變質(zhì)片巖和深成巖曾經(jīng)一度形成地球的原核（primordial nucleus）的人們以外，都承認深成巖外層的很大范圍已被剝蝕。因為這等巖石在沒有表被的時候，很少可能凝固和結(jié)晶；但是，變質(zhì)作用如果在海洋的深底發(fā)生，則巖石以前的保護性表被大概不會很厚。這樣，如果承認片麻巖、云母片巖、花崗巖、閃長巖等等必定一度曾被覆蓋起來，那么對于世界許多地方的這等巖石的廣大面積都已裸露在外，除了根據(jù)它們的被覆層已被完全剝蝕了的信念，我們怎能得到解釋呢？廣大面積上都有這等巖石的存在，是無可懷疑的：巴賴姆（parime）的花崗巖地區(qū)，據(jù)洪堡（humboldt）的描述，至少比瑞士大十九倍。在亞馬遜河之南，布埃（boue）曾劃出一塊由花崗巖構(gòu)成的地區(qū)，它的面積等于西班牙、法國、意大利、德國的一部以及英國諸島的面積的總合。這一地區(qū)還沒有仔細被調(diào)查過，但是根據(jù)旅行家們所提出的一致證據(jù)，花崗巖的面積是很大的，例如，馮·埃虛維格（von eschwege）曾經(jīng)詳細地繪制了這種巖石的區(qū)域圖，它從里約熱內(nèi)盧延伸到內(nèi)地，成一直線，長達 260 地理的英里；我朝另一方向旅行過 150 英里，所看到的全是花崗巖。有無數(shù)標(biāo)本是沿著從里約熱內(nèi)盧到普拉他河口的全部海岸（全程1100地理的英里）搜集來的，我檢查過它們，它們都屬于這一類巖石。沿著普拉他河全部北岸的內(nèi)地，我看到除去近代的第三紀層外，只有一小部分是屬于輕度變質(zhì)巖的，這大概是形成花崗巖系的一部分原始被覆物的唯一巖石?，F(xiàn)在談?wù)劥蠹宜熘牡貐^(qū)，美國和加拿大，我曾根據(jù)羅杰斯教授（prof. h. d. rogers）的精美地圖所指出的，把它剪下來，并用剪下圖紙的重量來計算，我發(fā)現(xiàn)變質(zhì)巖（半變質(zhì)巖不包含在內(nèi)）和花崗巖的比例是19:12.5，二者的面積超過了全部較新的古生代地質(zhì)層。在許多地方，如果把一切不整合地被覆在變質(zhì)巖和花崗巖上面的沉積層除去，則變質(zhì)巖和花崗巖比表面上所見到的還要伸延得廣遠，而沉積層本來不能形成結(jié)晶花崗巖的原始被覆物。因此，在世界某些地方的整個地質(zhì)層可能已經(jīng)完全被磨滅了，以致沒有留下一點遺跡。?

這里還有一事值得稍加注意。在上升期間，陸地面積以及連接的海的淺灘面積將會增大，而且常常形成新的生物生活場所：前面已經(jīng)說過，那里的一切環(huán)境條件對于新變種和新種的形成是有利的；但是這等期間在地質(zhì)紀錄上一般是空白的。另一方面，在沉陷期間，生物分布的面積和生物的數(shù)目將會減少（最初分裂為群島的大陸 海岸除外），結(jié)果，在沉陷期間，雖然會發(fā)生生物的大量絕滅，但少數(shù)新變種或新物種卻會形成；而且也是在這一沉陷期間，富含化石的沉積物將被堆積起來。?

任何一個地質(zhì)層中許多中間變種的缺乏?

根據(jù)上述的這些考察，可知地質(zhì)記載，從整體來看，無疑是極不完全的。但是，如果把我們的注意力只局限在任何一種地質(zhì)層上，我們就更難理解為什么始終生活在這個地質(zhì)層中的近似物種之間，沒有發(fā)現(xiàn)密切級進的諸變種。同一個物種在同一地質(zhì)層的上部和下部呈現(xiàn)著一些變種，這些情形曾見于記載；特勞希勒得（trautschold）所舉出的有關(guān)菊石（ammonites）的許多事例便是這樣的；又如喜干道夫（hi1gendorf）曾描述過一種極奇異的情形——在瑞士淡水沉積物的連續(xù)諸層中有復(fù)形扁卷螺（planorbismultiformis）的十個級進的類型，雖然各地質(zhì)層的沉積無可爭論地需要極久的年代，還可以舉出若干理由來說明為什么在各個地質(zhì)層中普通不包含一條級進的連鎖系列，介于始終在那里生活的物種之間；但我對于下述理由還不能給予適當(dāng)相稱的評價。?

雖然各地質(zhì)層可以表示一個極久時間的過程，但比起一個物種變?yōu)榱硪粋€物種所需要的時間，可能還顯得短些。二位古生物學(xué)者勃龍和伍德沃德（woodward ）曾經(jīng)斷言各地質(zhì)層的平均存續(xù)期間比物種的類型的平均存續(xù)期間長二倍或三倍。我知道他們的意見雖然很值得尊重，但是，在我看來，似乎有不可克服的許多困難，阻礙著我們對于這種意見作出任何恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論。當(dāng)我們看到一個物種最初在任何地質(zhì)層的中央部分出現(xiàn)時，就會極其輕率地去推論它以前不曾在他處存在過。還有，當(dāng)我們看到一個物種在一個沉積層最后部分形成以前就消滅了的時候，將會同等輕率地去假定這個物種在那時已經(jīng)絕滅了。我們忘記了歐洲的面積和世界的其他部分比較起來是何等的小；而全歐洲的同一地質(zhì)層的幾個階段也不是完全確切相關(guān)的。?

我們可以穩(wěn)妥地推論，一切種類的海產(chǎn)動物由于氣候的和其他的變化，都曾作過大規(guī)模的遷徙；當(dāng)我們看到一個物種最初在任何地質(zhì)層中出現(xiàn)時，可能是這個物種在那個時候初次遷移到這個區(qū)域中去的。例如，眾所周知，若干物種在北美洲古生代層中出現(xiàn)的時間比在歐洲同樣地層中出現(xiàn)的時間為早；這顯然由于它們從美洲的海遷移到歐洲的海中是需要時間的。在考察世界各地的最近沉積物的時候，到處都可看見少數(shù)至今依然生存的某些物種在沉積物中雖很普通，但在周圍密接的海中則已絕滅，或者，相反的，某些物種在周圍鄰接的海中現(xiàn)在雖很繁盛，但在這一特殊的沉積物中卻是絕無僅有?？疾煲幌職W洲冰期內(nèi)（這只是全地質(zhì)學(xué)時期的一部分）的生物的確實遷徙量；并且考察一下在這冰期內(nèi)的海陸滄桑的變化，氣候的極端變化，以及時間的悠久經(jīng)過，將是最好的一課。然而，含有化石遺骸的沉積層，在世界的任何部分，是否曾經(jīng)在這一冰期的整個期間于同一區(qū)域內(nèi)連續(xù)進行堆積，是可以懷疑的。例如，密西西比（mississippi）河口的附近，在海產(chǎn)動物最繁生的深度范圍以內(nèi)，沉積物大概不是在冰期的整個期間內(nèi)連續(xù)堆積起來的：因為我們知道，在這個期間內(nèi)，美洲的其他地方曾經(jīng)發(fā)生過巨大的地理變化。像在密西西比河口附近淺水中，于冰期的某一部分期間內(nèi)沉積起來的這等地層，在上升的時候，生物的遺骸由于物種的遷徙和地理的變化，大概會最初出現(xiàn)和消失在不同的水平面中。在遙遠的將來，如果有一位地質(zhì)學(xué)者調(diào)查這等地層，大概要試作這樣的結(jié)論，認為在那里埋藏的化石生物的平均持續(xù)過程比冰期的期間為短，而實際上卻遠比冰期為長，這就是說，它們從冰期以前一直延續(xù)到今日。?

如果沉積物能在長久期間內(nèi)連續(xù)進行堆積，并且這期間足夠進行緩慢的變異過程，那么在這樣的時候，才能在同一個地質(zhì)層的上部和下部得到介于兩個類型之間的完全級進的系列；因此，這堆積物一定是極厚的；并且進行著變異的物種一定是在整個期間內(nèi)部生活在同一區(qū)域中。但是我們已經(jīng)知道，一個厚的而全部含有化石的地質(zhì)層，只有在沉陷期間才能堆積起來；并且沉積物的供給必須與沉陷量接近平衡，使海水深度保持接近一致，這樣才可以使同種海產(chǎn)物種在同一地方內(nèi)生活；但是，這種沉陷運動有使沉積物所來自的地面沉沒在水中的傾向，這樣，在沉陷運動連續(xù)進行的期間，沉積物的供給便會減少。事實上，沉積物的供給和沉陷量之間的完全接近平衡，大概是一種罕見的偶然事情；因為不止一個古生物學(xué)者都觀察到在極厚的沉積物中，除了它們的上部和下部的范圍附近，通常是沒有生物遺骸的。?

各個單獨的地質(zhì)層，也和任何地方的整個地質(zhì)層相似，它的堆積，一般是間斷的。當(dāng)看到，而且確能常常看到，一個地質(zhì)層由極其不同的礦物層構(gòu)成時，我們可以合理地去設(shè)想沉積過程或多或少是曾經(jīng)間斷過的。雖然極其精密地對一個地質(zhì)層進行考察，但關(guān)于這個地質(zhì)層的沉積所耗費的時間長度，我們并不能得到任何概念。許多事例闡明，厚僅數(shù)英尺的巖層，卻代表著其他地方厚達數(shù)千英尺的、因而在堆積上需要莫大時間的地層。忽視這一事實的人們，甚至?xí)岩蛇@樣薄的地質(zhì)層會代表長久時間的過程。還有，一個地質(zhì)層的下層在升高后，被剝蝕、再沉沒，繼而被同一地質(zhì)層的上層所覆蓋，在這方面其例也很多。這等事實闡明，在它的堆積期間內(nèi)有何等廣闊而容易被人忽視的間隔時期。在另外一些情形里，巨大的化石樹依然像當(dāng)時生長時那樣地直立著，這明顯地證明了，在沉積過程中，有許多長的間隔期間以及水平面的變化，如果沒有這等樹木被保存下來，大概不會想像出時間的間隔和水平面的變化的。例如，萊爾爵士和道森博士曾在新斯科舍（nova scotia）發(fā)現(xiàn)了1400英尺厚的石炭紀層，它含有古代樹根的層次，彼此相疊，不少于68個不同的水平面。因此，如果在一個地質(zhì)層的下部、中部和上部出現(xiàn)了同一個物種時，可能是這個物種沒有在沉積的全部期間生活在同一地點，而是在同一個地質(zhì)時代內(nèi)它曾經(jīng)經(jīng)過幾度的絕跡和重現(xiàn)。所以，如果這個物種在任何一個地質(zhì)層的沉積期間內(nèi)發(fā)生了顯著的變異，則這一地質(zhì)層的某一部分不會含有在我們理論上一定存在的一切微細的中間級進，而只是含有突然的、雖然也許是輕微的、變化的類型。?

最重要的是要記住，博物學(xué)者們沒有金科玉律用來區(qū)別物種和變種；他們承認各個物種都有細小的變異性，但當(dāng)他們遇到任何兩個類型之間有稍微大一些的差異量，而沒有最密切的中間級進把它們連接起來，就要把這兩個類型列為物種；按照剛才所講的理由，我們不可能希望在任何一個地質(zhì)的斷面中都看到這種連接。假定Ｂ和Ｃ是二個物種，并且假定在下面較古的地層中發(fā)現(xiàn)了第三個物種Ａ；在這種情形下，縱使Ａ嚴格地介于Ｂ和Ｃ之間，除非它能同時地被一些極密切的中間變種與上述任何一個類型或兩個類型連接起來，Ａ就會簡單地被排列為第三個不同的物種。不要忘記，如同前面所解釋的，Ａ也許是Ｂ和Ｃ的真正原始祖先，而且在各方面并不一定嚴格地都介于它們二者之間。所以，我們可能從同一個地質(zhì)層的下層和上層中得到親種和它的若干變異了的后代，不過如果我們沒有同時得到無數(shù)的過渡級進，我們將辨識不出它們的血統(tǒng)關(guān)系，因而就會把它們排列為不同的物種。?

眾所周知，許多古生物學(xué)者們是根據(jù)何等微小的差異來區(qū)別他們的物種的。如果這些標(biāo)本得自同一個地質(zhì)層的不同層次，他們就會更不猶豫地把它們排列為不同的物種。某些有經(jīng)驗的貝類學(xué)者，現(xiàn)在已把多比內(nèi)（dorbigny）和其他學(xué)者所定的許多極完全的物種降為變種了；并且根據(jù)這種觀點，我們確能看到按照這一學(xué)說所應(yīng)當(dāng)看到的那類變化的證據(jù)。再看一看第三紀末期的沉積物，大多數(shù)博物學(xué)者都相信那里所含有的許多貝殼和現(xiàn)今生存的物種是相同的；但是某些卓越的博物學(xué)者，如阿加西斯和匹克推特（pictet），卻主張所有這等第三紀的物種和現(xiàn)今生存的物種都是明確不同的，雖然它們的差別甚微；所以，除非我們相信這些著名的博物學(xué)者被他們的空想所誤，而承認第三紀后期的物種確與它們的現(xiàn)今生存的代表并沒有任何不同，或者除非我們與大多數(shù)博物學(xué)者的判斷相反，承認這等第三紀的物種確與近代的物種完全不同，我們就能在這里獲得所需要的那類微細變異屢屢發(fā)生的證據(jù)。如果我們觀察一下稍微廣闊一些的間隔時期，就是說觀察一下同一個巨大地質(zhì)層中的不同而連續(xù)的層次，我們就會看到其中埋藏的化石，雖然普通被列為不同的物種，但彼此之間的關(guān)系比起相隔更遠的地質(zhì)層中的物種，要密切得多；所以，關(guān)于朝著這個學(xué)說所需要的方向的那種變化，我們在這里又得了無疑的證據(jù)；但是關(guān)于這個問題，我將留待下章再加討論。?

關(guān)于繁殖快而移動不大的動物和植物，像前面已經(jīng)看到的那樣，我們有理由來推測，它們的變種最初一般是地方性的；這等地方性的變種，非到它們相當(dāng)程度地被改變了和完成了，不會廣為分布和排除它們的親類型的。按照這種觀點，在任何地方的一個地質(zhì)層中要想發(fā)現(xiàn)任何兩個類型之間的一切早期過渡階段的機會是很小的，因為連續(xù)的變化被假定是地方性的，即局限于某一地點的。大多數(shù)海產(chǎn)動物的分布范圍都是廣大的；并且我們看到，在植物里，分布范圍最廣的，最常呈現(xiàn)變種；所以，關(guān)于貝類以及其他海產(chǎn)動物，那些具有最廣大分布范圍的，遠遠超過已知的歐洲地質(zhì)層界限以外的，最常先產(chǎn)生地方變種，終于產(chǎn)生新物種；因此，我們在任何一個地質(zhì)層中查出過渡諸階段的機會又大大地被減少了。?

近來福爾克納博士（dr. falconer）所主張的一種更重要的議論，引致了同樣的結(jié)果，即各個物種進行變化的時期，雖然用年代計算是長久的，但比起它們沒有進行任何變化的時期，大概還是短的。?

不應(yīng)忘記，在今日能用中間變種把兩個類型連接起來的完全標(biāo)本是很稀少的，這樣，除非從許多地方采集到許多標(biāo)本以后，很少能證明它們是同一個物種。而在化石物種方面很少能夠做到這樣。我們只要問問，例如，地質(zhì)學(xué)者在某一未來時代能否證明我們的牛、綿羊、馬和狗的各品種是從一個或幾個原始祖先傳下來的，又如，棲息在北美洲海岸的某些海貝實際上是變種呢，還是所謂的不同物種呢？——它們被某些貝類學(xué)者列為物種，不同于它們的歐洲代表種，而被其他一些貝類學(xué)者僅僅列為變種，這樣問了之后，我們恐怕就能最好地了解用無數(shù)的、微細的、中間的化石連鎖來連接物種是不可能的。未來的地質(zhì)學(xué)者只有發(fā)現(xiàn)了化石狀態(tài)的無數(shù)中間級進之后，才能證明這一點，而這種成功是極其不可能的。?

相信物種的不變性的作者們反復(fù)地主張地質(zhì)學(xué)沒有提供任何連鎖的類型。我們在下章將會看到這種主張肯定是錯誤的。正如盧伯克爵士說過的，“各個物種都是其他近似類型之間的連鎖”。如果我們以一個具有二十個現(xiàn)存的和絕滅的物種的屬為例，假定五分之四被毀滅了，那么沒有人會懷疑殘余的物種彼此之間將會顯得格外不同。如果這個屬的兩極端類型偶然這樣被毀滅了，那么這個屬將和其他的近似屬更不相同。地質(zhì)學(xué)研究所沒有揭發(fā)的是，以前曾經(jīng)有無限數(shù)目的中間級進存在過，它們就像現(xiàn)存變種那樣地微細，并且把幾乎所有現(xiàn)存的和絕滅的物種連結(jié)在一起，但不應(yīng)期望可以做到這樣；然而這卻被反復(fù)地提出，作為反對我的觀點的一個最重大的異議。?

用一個想像的例證把上述地質(zhì)記錄不完全的諸原因總結(jié)一下，還是值得的。馬來群島的面積大約相當(dāng)于從北角（north cape）到地中海以及從英國到俄羅斯的歐洲面積；所以，除去美國的地質(zhì)層之外，它的面積與和一切多少精確調(diào)查過的地質(zhì)層的全部面積不相上下。我完全同意戈德溫 －奧斯汀先生（mr. godwin- austen）的意見，他認為馬來群島的現(xiàn)狀（它的無數(shù)大島嶼已被廣闊的淺海所隔開），大概可以代表以前歐洲的大多數(shù)地質(zhì)層正在進行堆積的當(dāng)時狀況。馬來群島在生物方面是最豐富的區(qū)域之一；然而，如果把一切曾經(jīng)生活在那里的物種都搜集起來，就會看出它們在代表世界自然史上將是何等地不完全！?

但是我們有各種理由可以相信，馬來群島的陸棲生物在我們假定堆積在那里的地質(zhì)層中，一定被保存得極不完全。嚴格的海岸動物，或生活在海底裸露巖石上的動物，被埋藏在那里的，不會很多；而且那些被埋藏在礫石和沙中的生物也不會保存到久遠的時代。在海底沒有沉積物堆積的地方，或者在堆積的速率不足以保護生物體腐敗的地方，生物的遺骸便不能被保存下來。?

富含各類化石的、而且其厚度在未來時代中足以延續(xù)到如過去第二紀層那樣悠久時間的地質(zhì)層，在群島中一般只能于沉陷期間被形成。這等沉陷期間彼此要被巨大的間隔時期所分開，在這間隔時期內(nèi)，地面或者保持靜止或者繼續(xù)上升；當(dāng)繼續(xù)上升的時候，在峻峭海岸上的含化石的地質(zhì)層，會被不斷的海岸作用所毀壞，其速度差不多和堆積速度相等，就如我們現(xiàn)今在南美洲海岸上所見到的情形那樣，在上升期間，甚至在群島間的廣闊淺海中，沉積層也很難堆積得很厚，或者說也很難被其后的沉積物所覆蓋或保護，因而沒有機會可以存續(xù)到久遠的未來。在沉陷期間，生物絕滅的大概極多；在上升期間，大概會出現(xiàn)極多的生物變異，可是這個時候的地質(zhì)紀錄更不完全。?

群島全部或一部分沉陷以及與此同時發(fā)生的沉積物堆積的任何漫長時間，是否會超過同一物種類型的平均持續(xù)期間，是可以懷疑的；這等偶然的事情對于任何二個或二個以上物種之間的一切過渡級進的保存是不可缺少的。如果這等級進，沒有全部被保存下來，過渡的變種看去就好像是許多新的雖然是密切近似的物種。各個沉陷的漫長期間還可能被水平面的振動所間斷，同時在這樣長久的期間內(nèi)，輕微的氣候變化也可能發(fā)生；在這等情形下，群島的生物就要遷移，因而在任何一個地質(zhì)層里就不能保存有關(guān)它們變異的密切連接的紀錄。?

群島的多數(shù)海產(chǎn)生物，現(xiàn)在已超越了它的界限而分布到數(shù)千英里以外；以此類推，可以明確地使我們相信，主要是這些廣為分布的物種，縱使它們之中只有一些能夠廣為分布，最常產(chǎn)生新變種；這等變種最初是地方性的即局限于一個地方的，但當(dāng)它們得到了任何決定性的優(yōu)勢，即當(dāng)它們進一步變異和改進時，他們就會慢慢地散布開去，并且把親緣類型排斥掉。當(dāng)這等變種重返故鄉(xiāng)時，因為它們已不同于先前的狀態(tài)，雖然其程度也許是極其輕微的，并且因為它們被發(fā)現(xiàn)都是埋藏在同一地質(zhì)層的稍稍不同的亞層中，所以按照許多古生物學(xué)者所遵循的原理，這些變種大概會被列為新而不同的物種。?

如果這等說法有某種程度的真實性，我們就沒有權(quán)利去期望在地質(zhì)層中找到這等無限數(shù)目的、差別微小的過渡類型，而這些類型，按照我們的學(xué)說，曾經(jīng)把一切同群的過去物種和現(xiàn)在物種連接在一條長而分枝的生物連鎖中。我們只應(yīng)尋找少數(shù)的連鎖，并且我們確實找到了它們——它們的彼此關(guān)系有的遠些，有的近些；而這等連鎖，縱使曾經(jīng)是極密切的，如果見于同一地質(zhì)層的不同層次，也會被許多生物學(xué)者列為不同的物種。我不諱言，如果不是在每一地質(zhì)層的初期及末期生存的物種之間缺少無數(shù)過渡的連鎖，而對我的學(xué)說構(gòu)成如此嚴重威脅的話，我將不會想到在保存得最好的地質(zhì)斷面中，紀錄還是如此貧乏。?

全群近似物種的突然出現(xiàn)?

物種全群在某些地質(zhì)層中突然出現(xiàn)的事情，曾被某些古生物學(xué)者——如阿加西斯、匹克推特和塞奇威克（sedgwick）——看作是反對物種能夠變遷這一信念的致命異議。如果屬于同屬或同科的無數(shù)物種真的會一齊產(chǎn)生出來，那么這種事實對于以自然選擇為依據(jù)的進化學(xué)說，的確是致命的。因為依據(jù)自然選擇，所有從某一個祖先傳下來的一群類型的發(fā)展，一定是一個極其緩慢的過程；并且這些祖先一定在它們的變異了的后代出現(xiàn)很久以前就已經(jīng)生存了。但是，我們常常把地質(zhì)紀錄的完全性估價得過高，并且由于某屬或某科未曾見于某一階段，就錯誤地推論它們以前沒有在那個階段存在過。在所有的情形下，只有積極性的古生物證據(jù)，才可以完全信賴；而消極性的證據(jù)，如經(jīng)驗所屢屢指出的，是沒有價值的，我們常常忘記，整個世界與被調(diào)查過的地質(zhì)層的面積比較起來，是何等地巨大；我們還會忘記物種群在侵入歐洲的古代群島和美國以前，也許在他處已經(jīng)存在了很久，而且已經(jīng)慢慢地繁衍起來了。我們也沒有適當(dāng)?shù)乜紤]到在我們的連續(xù)地質(zhì)層之間所經(jīng)過的間隔時間，——在許多情形下，這一時間大概要比各個地質(zhì)層堆積起來所需要的時間更長久。這些間隔會給予充分的時間以使物種從某一個親類型繁生起來：而這等群或物種在以后生成的地質(zhì)層中好像突然被創(chuàng)造出來似地出現(xiàn)了。?

這里我要把以前已經(jīng)說過的話再說一遍，即，一種生物對于某種新而特別的生活方式的適應(yīng)，例如空中飛翔，大概是需要長久連續(xù)的年代的；結(jié)果，它們的過渡類型常常會在某一區(qū)域內(nèi)留存很久；但是，如果這種適應(yīng)一旦成功，并且少數(shù)物種由于這種適應(yīng)比別的物種獲得了巨大的優(yōu)勢，那么只要較短的時間就能產(chǎn)生出許多分歧的類型來，這些類型便迅速地、廣泛地散布于全世界。匹克推特教授在對本書的優(yōu)秀書評里，評論了早期的過渡類型，并以鳥類作為例證，他不能看出假想的原始型的前肢的連續(xù)變異可能有什么利益。但是看一看“南方海洋”（southern ocean）上的企鵝；這等鳥的前肢，不是處于“既非真的臂、也非真的翼”這種真正的中間狀態(tài)之下嗎？然而這等鳥在生活斗爭中勝利地占據(jù)了它們的地位；因為它們的個體數(shù)目是無限多的，而且它們的種類也是很多的。我并不是假定這里所見到的就是鳥翅所曾經(jīng)經(jīng)過的真實過渡級進。但是翅膀大概可以有利于企鵝的變異了的后代，使它首先變?yōu)橄翊箢^鴨那樣地能夠在海面上拍拍，終于可以從海面飛起而滑翔于空中，相信這一點又有什么特別的困難呢？?

我現(xiàn)在舉幾個少數(shù)例子，來證明前面的話，并且示明在假定全群物種曾經(jīng)突然產(chǎn)生的事情上我們何等容易犯錯誤。甚至在匹克推特關(guān)于古生物學(xué)的偉大著作第一版（出版于1844－46年）和第二版（1853－57年）之間的那樣一個短暫期間內(nèi)，對于幾個動物群的開始出現(xiàn)和消滅的結(jié)論，就有很大的變更；而第三版大概還需要有更大的改變。我可以再提起一件熟知的事實，在不久之前發(fā)表的一些地質(zhì)學(xué)論文中，都說哺乳動物是在第三紀開頭才突然出現(xiàn)的。而現(xiàn)在已知的富含化石哺乳動物的堆積物之一，是屬于第二紀層的中央部分的；并且在接近這一個大紀開頭的新紅沙巖中發(fā)現(xiàn)了真的哺乳動物。居維葉一貫主張，在任何第三紀層中沒有猴子出現(xiàn)過；但是，目前在印度、南美洲和歐洲已于更古的第三紀中新世層中發(fā)現(xiàn)了它的絕滅種。若不是在美國的新紅沙巖中有足跡被偶然保存下來，誰敢設(shè)想在那時代至少有不下三十種不同的鳥形動物——有些是巨大的——曾經(jīng)存在呢？而在這等巖層中沒有發(fā)現(xiàn)這等動物遺骨的一塊碎片。不久以前，一些古生物學(xué)者主張整個鳥綱是在始新世突然產(chǎn)生的；但是現(xiàn)在我們知道，根據(jù)歐文教授的權(quán)威意見，在上部綠沙巖的沉積期間的確己有一種鳥生存了；更近，在索倫何芬（solenhofen）的鮞狀板巖（oolitic slates）中發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的鳥，即始祖鳥，它們具有蜥蜴狀的長尾，尾上每節(jié)生有一對羽毛，并且翅膀上生有二個發(fā)達的爪。任何近代的發(fā)現(xiàn)沒有比這個發(fā)現(xiàn)更有力地闡明了，我們對于世界上以前的生物，所知道的是何等之少。?

我再舉一例，這是我親眼看到的，它曾使我大受感動。我在一篇論化石無柄蔓足類的報告里曾說道，根據(jù)現(xiàn)存的和絕滅的第三紀物種的大量數(shù)目，根據(jù)全世界——從北極到赤道——棲息于從高潮線到50英尋各種不同深度中的許多物種的個體數(shù)目的異常繁多，根據(jù)最古的第三紀層中被保存下來的標(biāo)本的完整狀態(tài)，根據(jù)甚至一個殼瓣（valve）的碎片也能容易地被辨識：根據(jù)這一切條件，我曾推論如果無柄蔓足類曾經(jīng)生存于第二紀，它們肯定地會被保存下來而且被發(fā)現(xiàn)；但因為在這一時代的一些巖層中并沒有發(fā)現(xiàn)過它們的一個物種，所以我曾斷言這一大群是在第三紀的開頭突然發(fā)展起來的。這使我很痛苦，因為當(dāng)時我想，這會給物種的一個大群的突然出現(xiàn)增加一個事例。但是當(dāng)我的著作就要出版的時候，一位練達的古生物學(xué)者波斯開先生（m. bosquet）寄給我一張完整的標(biāo)本圖，它無疑是一種無柄蔓足類，這化石是他親手從比利時的白堊層中采到的。就好像是為了使這種情形愈加動人似的，這種蔓足類是屬于一個很普通的、巨大的、遍地存在的一屬，即藤壺屬，而在這一屬中還沒有一個物種曾在任何第二紀層中被發(fā)現(xiàn)過。更近的時候，伍德沃德在白堊層上部發(fā)現(xiàn)了無柄蔓足類的另外一個亞科的成員，四甲藤壺（pyrgoma ）；所以我們現(xiàn)在已有豐富的證據(jù)來證明這群動物曾在第二紀存在過。?

有關(guān)全群物種分明突然出現(xiàn)的情形，被古生物學(xué)者常常提到的，就是硬骨魚類。阿加西斯說，它們的出現(xiàn)是在白堊紀下部。這一魚類包含現(xiàn)存物種的大部分。但是，侏羅紀的和三疊紀的某些類型現(xiàn)在普通都被認為是硬骨魚類；甚至某些古生代的類型也這樣被一位高等權(quán)威學(xué)者分在這一類里。如果硬骨魚類真是在北半球的白堊層開頭時突然出現(xiàn)的，這當(dāng)然是值得高度注意的事實；但是，除非能闡明這一物種在世界其他地方也在同一時期內(nèi)突然地和同時地發(fā)展了，它并沒有造成不可克服的困難。在赤道以南并沒有發(fā)現(xiàn)過任何化石魚類，對此就不必多說了；而且讀了匹克推特的古生物學(xué)，當(dāng)可知道在歐洲的幾個地質(zhì)層也只發(fā)現(xiàn)過很少物種。某些少數(shù)魚科現(xiàn)今的分布范圍是有限制的；硬骨魚類先前大概也有過相似的被限制的分布范圍，它們只是在某一個海里大事發(fā)展之后，才廣泛地分布開去。同時我們也沒有任何權(quán)利來假定世界上的海從南到北永遠是自由 開放的，就像今天的情形那樣。甚至在今天，如果馬來群島變?yōu)殛懙?，則印度洋的熱帶部分大概會形成一個完全被封鎖的巨大盆地，在那里海產(chǎn)動物的任何大群都可能繁衍起來；直到它們的某些物種變得適應(yīng)了較冷的氣候，并且能夠繞過非洲或澳洲的南方的角，而因此到達其他遠處海洋時，這等動物大概要局限在那一地區(qū)的。?

根據(jù)這等考察，根據(jù)我們對于歐洲和美國以外地方的地質(zhì)學(xué)的無知，并且根據(jù)近十余年來的發(fā)現(xiàn)所掀起的古生物學(xué)知識中的革命，我認為對于全世界生物類型的演替問題進行獨斷，猶如一個博物學(xué)者在澳洲的一個不毛之地呆了五分鐘之后就來討論那里生物的數(shù)量和分布范圍一樣，似乎是太輕率了。?

近似物種群在已知的最下化石層中的突然出現(xiàn)?

還有一個相似的難點更加嚴重。我所指的是動物界的幾個主要部門的物種在已知的最下化石巖層中突然出現(xiàn)的情形。大多數(shù)的討論使我相信，同群的一切現(xiàn)存物種都是從一個單一的祖先傳下來的，這也同樣有力地適用于最早的既知物種。例如，一切寒武紀的和志留紀的三葉蟲類（trilobites）都是從某一種甲殼動物傳下來的，這種甲殼類一定遠在寒武紀以前就已生存了，并且和任何既知的動物可能都大大有所不同。某些最古的動物，如鸚鵡螺（nautilus）、海豆芽（lingula ）等等，與現(xiàn)存物種并沒有多大差異；按照我們的學(xué)說，這些古老的物種不能被假定是其后出現(xiàn)的同群的一切物種的原始祖先，因為它們不具有任何的中間性狀。?

所以，如果我的學(xué)說是真實的，遠在寒武紀最下層沉積以前，必然要經(jīng)過一個長久的時期，這時期與從寒武紀到今日的整個時期相比，大概一樣地長久，或者還要更長久的多；而且在這樣廣大的時期內(nèi)，世界上必然已經(jīng)充滿了生物。這里我們遇到了一個強有力的異議；因為地球在適于生物居住的狀態(tài)下是否已經(jīng)經(jīng)歷了那么長久，似可懷疑。湯普森爵士（sir. w. thompson）斷言，地殼的凝固不會在二千萬年以下或四萬萬年以上，大概是在九千八百萬年以下或二萬萬年以上。如此廣泛的差限，表明了這些數(shù)據(jù)是很可懷疑的；而且其他要素今后還可能被引入到這個問題里來?？肆_爾先生計算自從寒武紀以來大約已經(jīng)經(jīng)過六千萬年，但是根據(jù)從冰期開始以來生物的微小變化量來判斷，這與寒武紀層以來生物確曾發(fā)生過大而多的變化相比較，六千萬年似乎太短；而且以前的一億四千萬年對于在寒武紀中已經(jīng)存在的各種生物的發(fā)展，也不能被看作是足夠的。然而，如湯普森爵士所主張的，在極早的時代，世界所處的物理條件，其變化可能比今日更加急促而激烈；而這等變化則有助于誘使當(dāng)時生存的生物以相應(yīng)速率發(fā)生變化。?

至于在寒武紀以前的這等假定最早時期內(nèi)，為什么沒有發(fā)現(xiàn)富含化石的沉積物呢？關(guān)于這一問題我還不能給予圓滿的解答。以默奇森爵士為首的幾位卓越的地質(zhì)學(xué)者們最近還相信，我們在志留紀最下層所看到的生物遺骸，是生命的最初曙光。其他一些高度有能力的鑒定者們，如萊爾和福布斯，則反對這一結(jié)論。我們不要忘記，精確知道的，不過是這個世界的一小部分。不久以前，巴蘭得（m. barrande）在當(dāng)時已知的志留紀之下，發(fā)現(xiàn)了另外一個更下的地層，這一層富有特別的新物種；而現(xiàn)在?？怂瓜壬╩r. hicks）在南威爾士（south wales）的更下面的下寒武紀層中，發(fā)現(xiàn)了富有三葉蟲的、而且含有各種軟體動物和環(huán)蟲類的巖層。甚至在某些最低等的無生巖（azoicrock）中，也有磷質(zhì)小塊初瀝青物質(zhì)存在, 這大概暗示了在這等時期中的生命。加拿大的勞倫紀層中有始生蟲（eozoon）存在，已為一般所承認。在加拿大的志留紀之下有三大系列的地層，在最下面的地層中曾發(fā)現(xiàn)過始生蟲。洛根爵士（sir. w. logan）說道：“這三大系列地層總和起來的厚度可能遠遠超過以后從古生代基部到現(xiàn)在的所有巖石的厚度。如此，我們就被帶回到一個如此遼遠的時代，以致某些人可能把巴蘭得所謂的原始動物的出現(xiàn)，看作是比較近代的事情?！笔忌x的體制在一切動物綱中是最低級的，但是在它所屬的這一綱中它的體制卻是高級的；它曾以無限的數(shù)目存在過，正如道森博士所說的，它肯定以其他的微小生物為食餌，而這些微小生物也一定是大量生存的。因此，我在1859年所寫的有關(guān)生物遠在寒武紀以前就已存在的一些話——這和以后洛根爵士所說的幾乎相同——被證明是正確的了。盡管如此，要對寒武紀以下為什么沒有富含化石的巨大地層的疊積，舉出任何好的理由，還是有很大困難的。要說那些最古的巖層已經(jīng)由于剝蝕作用而完全消失，或者說它們的化石由于變質(zhì)作用而整個消滅，似乎是不可能的，因為，果真如此，我們就會在繼它們之后的地質(zhì)層中只發(fā)現(xiàn)一些微小的殘余物，并且這等殘余物常常是以部分的變質(zhì)狀態(tài)存在的。但是，我們所擁有的關(guān)于俄羅斯和北美洲的巨大地面上的志留紀沉積物的描述，并不支持這樣的觀點：一個地質(zhì)層愈古愈是不可避免地要蒙受極度的剝蝕作用和變質(zhì)作用。?

目前對于這種情形還無法加以解釋；因而這會被當(dāng)作一種有力的論據(jù)來反對本書所持的觀點。為了指出今后可能得到某種解釋，我愿提出以下的假說。根據(jù)在歐洲和美國的若干地質(zhì)層中的生物遺骸——它們似乎沒有在深海中棲息過——的性質(zhì)；并且根據(jù)構(gòu)成地質(zhì)層的厚達數(shù)英里的沉積物的量，我們可以推論產(chǎn)生沉積物的大島嶼或大陸 地，始終是處在歐洲和北美洲的現(xiàn)存大陸 附近。后來阿加西斯和其他一些人也采取了同樣的觀點。但是我們還不知道在若干連續(xù)地質(zhì)層之間的間隔期間內(nèi)，事物的狀態(tài)曾經(jīng)是怎樣的；歐洲和美國在這等間隔期間內(nèi)，究竟是干燥的陸地，還是沒有沉積物沉積的近陸海底，或者是一片廣闊的、深不可測的海底，我們還不知道。?

看看現(xiàn)今的海洋，它是陸地的三倍，那里還散布著許多島嶼；但是我們知道，除新西蘭以外，幾乎沒有一個真正的海洋島（如果新西蘭可以被稱為真正的海洋島）提供過一件古生代或第二紀地質(zhì)層的殘余物。因此，我們大概可以推論，在古生代和第二紀的時期內(nèi)，大陸 和大陸 島嶼沒有在今日海洋的范圍內(nèi)存在過；因為，如果它們曾經(jīng)存在過，那么古生代層和第二紀層就有由它們的磨滅了的和崩潰了的沉積物堆積起來的一切可能；并且這等地層，由于在非常長久時期內(nèi)一定會發(fā)生水平面的振動，至少有一部分隆起了。于是，如果我們從這等事實可以推論任何事情，那么我們就可以推論，在現(xiàn)今海洋展開的范圍內(nèi)，自從我們有任何紀錄的最古遠時代以來，就曾有過海洋的存在；另一方面我們也可以推論，在現(xiàn)今大陸 存在的處所，也曾有過大片陸地存在，它們自從寒武紀以來無疑地蒙受了水平面的巨大振動。在我的論珊瑚礁一書中所附的彩色地圖，使我作出如下的結(jié)論，即各大海洋至今依然是沉陷的主要區(qū)域。大的群島依然是水平面振動的區(qū)域，大陸 依然是上升的區(qū)域。但是我們沒有任何理由設(shè)想，自從世界開始以來，事情就是這樣依然如故的。我們大陸 的形成，似乎由于在多次水平面振動的時候，上升力量占優(yōu)勢所致；但是這等優(yōu)勢運動的地域，難道在時代的推移中沒有變化嗎？遠在寒武紀以前的一個時期中，現(xiàn)今海洋展開的處所，也許有大陸 曾經(jīng)存在過，而現(xiàn)今大陸 存在的處所，也許有清澄廣闊的海洋曾經(jīng)存在過，例如，如果太平洋海底現(xiàn)在變?yōu)橐黄箨?，縱使那里有比寒武紀層還古的沉積層曾經(jīng)沉積下來，我們也不應(yīng)假定它們的狀態(tài)是可辨識的。因為這些地層，由于沉陷到更接近地球中心數(shù)英里的地方，并且由于上面有水的非常巨大的壓力，可能比接近地球表面的地層，要蒙受遠為嚴重的變質(zhì)作用。世界上某些地方的裸露變質(zhì)巖的廣大區(qū)域，如南美洲的這等區(qū)域，一定曾在巨大壓力下蒙受過灼熱的作用，我總覺得對于這等區(qū)域，似乎需要給予特別的解釋；我們大概可以相信，在這等廣大區(qū)域里，我們可以看到許多遠在寒武紀以前的地質(zhì)層是處在完全變質(zhì)了的和被剝蝕了的狀態(tài)之下的。?

這里所討論的幾個難點是，——雖然在我們的地質(zhì)層中看到了許多介于現(xiàn)今生存為物種和既往曾經(jīng)生存的物種之間的連鎖，但并沒有看見把它們密切連接在一起的無數(shù)微細的過渡類型；——在歐洲的地質(zhì)層中，有若干群的物種突然出現(xiàn)；——照現(xiàn)在所知，在寒武紀層以下幾乎完全沒有富含化石的地質(zhì)層；——所有這一切難點的性質(zhì)無疑都是極其嚴重的。最卓越的古生物學(xué)者們，即居維葉、阿加西斯、巴蘭得、匹克推特、福爾克納、福布斯等，以及所有最偉大的地質(zhì)學(xué)者們，如萊爾、默奇森、塞奇威克等，都曾經(jīng)一致地而且常常猛烈地堅持物種的不變性。因此我們就可以看到上述那些難點的嚴重情形了。但是，萊爾爵士現(xiàn)在對于相反的一面給予了他的最高權(quán)威的支持；并且大多數(shù)的地質(zhì)學(xué)者和古生物學(xué)者對于他們的以前信念也大大地動搖了。那些相信地質(zhì)紀錄多少是完全的人們，無疑還會毫不猶豫地反對這個學(xué)說的。至于我自己，則遵循萊爾的比喻，把地質(zhì)的紀錄看作是一部已經(jīng)散失不全的、并且常用變化不一致的方言寫成的世界歷史；在這部歷史中，我們只有最后的一卷，而且只與兩三個國家有關(guān)系。在這一卷中，又只是在這里或那里保存了一個短章；每頁只有寥寥幾行。慢慢變化著的語言的每個字，在連續(xù)的各章中又多少有些不同，這些字可能代表埋藏在連續(xù)地質(zhì)層中的、而且被錯認為突然發(fā)生的諸生物類型。按照這種觀點，上面所討論的難點就可以大大地縮小，或者甚至消失。